تخبرنا آثار البرق من الفضاء في كولومبيا كيف كانت تبدو الأرض منذ ملايين السنين

“تلامس” الأشعة الكونية سطح الأرض بأكمله بنفس طريقة أشعة الشمس، ولكن مع جزيئات دون ذرية عالية الطاقة. ويمكن قياس تأثيره على المعادن مثل الكوارتز مع مرور الوقت كيف كانت الأرض؟ قبل ظهور البشر الأوائل. دورات متقدمة في أماكن مثل سييرا نيفادا ديل كوكوي كويكون، أنتيوكيا ألتيبلانو ونهر فارالونيس فهي توفر أدلة حول المناخ الماضي والتآكل وديناميكيات الأنهار، وتوفر مفاتيح لإدارة المخاطر والتكيف مع تغير المناخ.

يبرز هذا الجبل العظيم والضخم في المناظر الطبيعية من وقت لآخر، وليس دائمًا. ربما كانت أرضًا مسطحة منذ ملايين السنين، أو ربما كانت على بعد آلاف الكيلومترات، في جزء آخر من الكوكب.

ومع مرور الوقت، سيختلف مظهرها وحجمها، حيث يتغير شكل سطح الأرض بفضل الحركة المستمرة: تصطدم الصفائح التكتونية وترتفع الجبال؛ الانفجارات البركانية التي تشكل الجزر. الأنهار التي تقسم سلاسل الجبال. الثلوج والرياح والأمطار تنحت القمم والوديان.

مثل عالم الطبيعة والكاتب الكولومبي، تحكي الأرض قصتها، وتظهر الآثار التي لا تمحى المتبقية في هياكلها. خواكين أنطونيو أوريبي يحتفل في صوره الطبيعية:

“إذا لم تتكلم الأرض أبدًا، فإنها على الأقل تركت ذكريات مكتوبة عن طفولتها. […] وأوعية تلك الكتابة الغامضة عبارة عن حفريات وكتل غير منتظمة وحمم وعروق معدنية. […] “يمكن للجيولوجيين الدراسة في أي وقت.”

الأشعة الكونية دائما “تحدد” الأرض

تتم قراءة الصخور من خلال أساليب متنوعة ومستويات متطورة، أحدها هو الأكثر ثورية.سوتوبيا الكونيةنادرا ما يتم استكشافها في كولومبيا.

بفضل البصمة التي تركتها الجزيئات دون الذرية في المادة القشرية، توصل الباحثون إلى ذلك بيدرا ديل بينيول – صخرة يبلغ ارتفاعها حوالي 200 متر وتقع في أنتيوكيا– على الرغم من أن جزءًا من هضبة حفرتها الأنهار منذ 21 مليون سنة، إلا أنها استغرقت مليوني سنة فقط لتظهر بالكامل خلال العصر الرباعي.

خارج نظامنا الكوكبي، تحدث انفجارات نجمية تنتج “الإشعاع الكوني”، وهو شكل من أشكال الطاقة العالية التي، أثناء مرورها عبر الغلاف الجوي، تسبب “طبقة” من الجسيمات دون الذرية.

“يبدو الأمر جنونيًا، ولكن هذه هي الطريقة التي يعمل بها: خارج نظامنا الكوكبي، تحدث انفجارات نجمية تنتج “الإشعاع الكوني”، وهو شكل من أشكال الطاقة العالية التي تسبب، أثناء مرورها عبر الغلاف الجوي، سلسلة من الجسيمات دون الذرية (البروتونات).” يشرح البروفيسور سيرجيو أندريس ريستريبو مورينو، الجيولوجي المعين في قسم الجغرافيا والبيئة في كلية التعدين بجامعة كولومبيا الوطنية (UNAL): “إنها (النيوترونات والميونات والبيونات…) تلامس كل شيء”. . حرم الجامعة.

ومن خلال الاصطدامات، تقوم بعض هذه الجسيمات “بتفتيت” ذرات المعادن كوارتزعلى سبيل المثال، يتحول الأكسجين والسيليكون إلى البريليوم-10. بفضلهم، البروفيسور ريستريبو، وبالتعاون مع باحثين من جامعة غرونوبل ألب (فرنسا) و EAFIT (كولومبيا)، تم إنشاء صخرة بيدرا ديل بينيول (Piedra del Peñol) على الرغم من كونها جزءًا من هضبة تقع في أنتيوكيا. استغرق ظهور الأنهار بالكامل مليوني سنة فقط خلال العصر الرباعي، قبل 21 مليون سنة.

“لقد أحدثت النظائر الكونية ثورة في علم الأرض لأنها تسمح بما لم تحققه أي تقنية أخرى: الحديث، أي تغطية نطاقات زمنية واسعة تتراوح بين عقود وقرون وآلاف السنين، مما “يجعل الأمر سهلا. ويضيف: “لقياس الزمن وحجم الأحداث التي لم يكن من الممكن قياسها حتى وقت قريب”.

ولإجراء هذه التحليلات يذهب الباحثون إلى الأماكن المهمة، ويأخذون عينة تقل عن كيلوغرام من الصخور المكشوفة، وفي المختبر يقومون بسحقها، غربلتها، وفصلها بالجاذبية والحساسية المغناطيسية، والحصول على الكوارتز. البريليوم الكوني -10.

“من هذه الكمية، هناك جزء ضئيل، مثل الغبار الرمادي، نرسله إلى البلدان التي لديها المعدات اللازمة لإجراء القياسات، مثل فرنسا أو أمريكا. وكلما تعرضت الصخرة لفترة أطول، تم تلقي المزيد من الإشعاع الكوني، مما يعني ويضيف البروفيسور: “إن تركيز البريليوم 10 أعلى، يرسلون لنا تلك البيانات، ونحن نقوم بترجمتها ووضعها في سياقها”.

الأنهار الجليدية في كولومبيا

إن الثلوج والجليد الذي يغطي قمم جبال كولومبيا ليس مستدامًا. وتعتمد كتلتها ومساحتها وحجمها على المناخ: فهي تتناقص بين الفترات الدافئة أو الجليدية، وتزداد خلال الفترات الباردة أو الجليدية.

كما أنها تتدفق ببطء وقوة أسفل الوادي، ساحبة – مثل جرافة عملاقة – المواد الصخرية التي تنتهي بالتراكم على شكل ركام، وهي عبارة عن تلال من الصخور تقع في نهايتها (الركام الأمامي) أو على الجانبين (الركام الجانبي). ). من النهر الجليدي.

وقد تمت دراسة هذه في الآونة الأخيرة سييرا نيفادا ديل كوكوي-كيكون (بوياجا)، نيفادو دي سانتا إيزابيل (منتزه لوس نيفادوس الطبيعي الوطني) وبارامو ديل سول (أنتيوكيا)تحديد عصر التجلد والدورات الجليدية وفهم تغير المناخ قبل الأنثروبوسين، أي قبل أن يكون البشر عوامل اضطراب العمليات الطبيعية.

وتجري هذه الدراسات في المناطق الاستوائية الكولومبية، مع خبراء مثل جوردون بروملي، من جامعة غالواي (إيرلندا)، وميريديث كيلي، من كلية دارتموث (الولايات المتحدة الأمريكية)، مع الأخذ في الاعتبار أن المناطق الاستوائية “محرك تغير المناخ وبوابة العالم” أكبر كمية من الإشعاع الشمسي، لم تتم دراستها كثيرًا بهذا المعنى.

“في ركام البلاد، وجدنا بعض البيانات الأولية، التي من خلالها أدى الحد الأقصى الجليدي المتأخر (بداية الشاطئ الذي أدى إلى الهولوسين أو آخر 11000 سنة) إلى تسريع تساقط الثلوج، مع وجود اختلافات زمنية بين المناطق المحلية. 15000 يقول الجيولوجي: “أو قبل 17000 عام”.

تساعدنا هذه البيانات على فهم تغير المناخ في الماضي وتأثيراته على النظم البيئية الجبلية العالية التي تعد خزانات طبيعية للحياة والمياه. “وبالمثل، فإنها تساعد على فهم إيقاعات التغير المناخي والبيئي الحديث، والتخفيف والتكيف، وفهم، على سبيل المثال، ما هي المعلمات التي تمارس الضوابط المحلية: التضاريس، والرطوبة أو مصادر دوران الغلاف الجوي، وما إلى ذلك. “

تطور المناظر الطبيعية والمخاطر التي تهدد المجتمعات

ووفقا لوحدة إدارة مخاطر الكوارث، تضرر حوالي 1.5 مليون شخص في كولومبيا من الفيضانات والانهيارات الأرضية الناجمة عن الأمطار في القرن الماضي، وهذا هو السبب ومن الضروري مواصلة دراسة هذه الظواهر بطريقة متعددة التخصصات.

ومع النظير الجيولوجي البريليوم-10، تم تحليل أعمار الصخور الكبيرة التي جرها هذا النوع من الأحداث لتحديد بعض البيانات عن مدتها وحجمها.

ومن ثم، فإننا نربط بين المناخ والاستجابات الجيولوجية الماضية التي قد توفر أدلة حول التهديدات الطبيعية أو البشرية المنشأ للمجتمع الحديث.

وفي حوض نهر فارالونيس بسلسلة الجبال الغربية (أنتيوكيا)، وجد البروفيسور ريستريبو ومعاونوه من جامعة غرونوبل ألب و EAFIT أن عمر بعض هذه الرواسب يبلغ 7000 عام تقريبًا، وهو ما يتوافق مع حالة إقليمية ممطرة.

تساعد نتائج هذا البحث على فهم إيقاعات تغير المناخ والنظام البيئي حديثة وتسمح بتصميم تدابير التخفيف والتكيف، على سبيل المثال، فهم المعلمات الأكثر تأثيرًا: التضاريس، أو مصادر الرطوبة، أو دوران الغلاف الجوي.

“وبالتالي فإننا نربط بين المناخ والاستجابات الجيولوجية السابقة التي قد توفر أدلة حول التهديدات الطبيعية أو البشرية المنشأ للمجتمع الحديث. كما تم تسجيل حدث هطول الأمطار هذا من قبل مجموعات بحثية أخرى في شمال أمريكا الجنوبية، والأمازون وأورينوكو، وأكدنا أنه كما أثرت على جبال الأنديز الاستوائية”.

باستخدام هذه المعلومات، يمكن إنشاء نماذج الأنهار بمساعدة الكمبيوتر لرصد كيفية تصرف الفيضان أو الفيضانات المفاجئة عن طريق تعديل المعلمات مثل متوسط ​​هطول الأمطار السنوي والغطاء النباتي والمنحدرات.

كيف كانت التربة منذ ملايين السنين؟

يتم تدمير التربة عن طريق التآكل وتشكلها عن طريق التراكم لتكون منتجة. إلا أن بعض الأنشطة البشرية مثل الزراعة والثروة الحيوانية والتعدين، والظواهر الطبيعية مثل الجفاف والأمطار، بالإضافة إلى النشاط الزلزالي التكتوني، تسرع العملية، مما يكسر التوازن حيث ينبغي أن يكون الاحتياطي: معدل الخسارة بسبب التآكل . يجب أن يكون مساوياً لمعدل التدريب.

“لقد تجاوز الإنسان الحديث الماء والثلج والرياح كعوامل جيولوجية رئيسية لإزالة التربة. ومن خلال النظائر الكونية، قمنا بقياس الماضي التآكلي لبعض قطاعات أنتيوكيا، ووجدنا أن معدلات التآكل تتراوح بين 0.1 إلى 0.02 ملليمتر في السنة (مم / سنة). في حين أن الأنشطة الزراعية اليوم تتراوح ما بين 10 إلى 100 ملم في السنة، ويحدث التكوين بمعدل 0.1 ملم في السنة، كما يقول المؤلف.

ويشكل تآكل التربة الخصبة نقطة حرجة أخرى في الأزمة البيئية، لأنه إذا استمرت خسارة التربة بهذا المعدل، فإنها لن تظل قادرة على إطعام الأعداد المتزايدة من السكان. وأيضا، ليمكن أن يؤثر إنتاج التربة المفرط بسبب التآكل سلبًا على إمدادات المياه، وعمل شبكات النقل النهري، والحياة المفيدة للخزانات والنظم الإيكولوجية للأراضي الرطبة (البحيرات/البرك والمستنقعات) أو المناطق الساحلية (مصبات الأنهار والمستنقعات والشعاب المرجانية)..

تسمح لنا هذه الأفكار العميقة في الزمان والمكان البعيدين برسم التغييرات في مشهد يبدو غير متحرك. النظائر مثل البريليوم -10، “أبناء” الإشعاع الكوني، تكشف “الحقائق” المشفرة في تلك “الكتابة الغامضة” التي أثارها ملاك أوريبي، وتساعد في توضيح كيف كانت الأرض وكيف كانت قبل أن يعيش البشر.