دراسة: ثوران بركان كبير قديم دمّر طبقة الأوزون وتسبب في اختناق البشر

توصل بحث جديد إلى أن ثوران بركان عملاق قديم تسبب في انخفاض كارثي في ​​مستويات الأوزون في الغلاف الجوي حول المناطق المدارية، وربما ساهم في اختناق عدد من السكان.

وقد يؤدي ثوران بركان توبا، في إندونيسيا حاليا، منذ نحو 60 إلى 100 ألف عام، إلى حل “لغز تطوري” ظل العلماء يناقشونه منذ عقود.

وقال سيرجي أوسيبوف من معهد ماكس بلانك للكيمياء: “لطالما تم اعتبار توبا سببا للاختناق، لكن التحقيقات الأولية في المتغيرات المناخية لدرجات الحرارة وهطول الأمطار لم تقدم أي دليل ملموس على تأثير مدمر على الجنس البشري”.

وأضاف: “نشير إلى أن الأشعة فوق البنفسجية القريبة من السطح، في المناطق الاستوائية، هي العامل التطوري الدافع. ويصبح المناخ أكثر أهمية في المناطق الأكثر تقلبا بعيدا عن المناطق المدارية”.

وتنبعث من الانفجارات البركانية الكبيرة الغازات والرماد، والتي تخلق طبقة الهباء الجوي التي تحجب أشعة الشمس في الستراتوسفير، ما يتسبب في التبريد على سطح الأرض.

وهذا “الشتاء البركاني” له تأثيرات غير مباشرة متعددة، مثل برودة المحيطات، وظواهر النينو التي طال أمدها، وفشل المحاصيل والأمراض.

وقال أوسيبوف: “تمنع طبقة الأوزون وصول مستويات عالية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة إلى السطح. لتوليد الأوزون من الأكسجين في الغلاف الجوي، وهناك حاجة للفوتونات لكسر رابطة الأكسجين الجزيئي (O2).

وعندما يطلق البركان كميات هائلة من ثاني أكسيد الكبريت، فإن العمود البركاني الناتج يمتص الأشعة فوق البنفسجية ولكنه يحجب أشعة الشمس. وهذا يحد من تكوين الأوزون، ويخلق ثقبا في الأوزون ويزيد من فرص الإجهاد الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية”.

وعمل أوسيبوف مع جورجي ستنتشيكوف، من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتكنولوجيا، بالإضافة إلى زملاء من جامعة الملك سعود وناسا ومعهد ماكس بلانك للكيمياء، حيث قام الفريق بفحص مستويات الأشعة فوق البنفسجية بعد ثوران بركان توبا باستخدام نموذج المناخ ModelE الذي طوره معهد غودارد لدراسات الفضاء التابع لناسا لمحاكاة الآثار اللاحقة المحتملة لأحجام مختلفة من الانفجارات.

ويشير نموذجهم إلى أن سحابة بركان توبا لثاني أكسيد الكبريت أدت إلى استنفاد مستويات الأوزون العالمية بنسبة تصل إلى 50%.

ووجدوا أيضا أن التأثيرات على الأوزون كانت كبيرة، حتى في ظل سيناريوهات ثوران صغيرة نسبيا.

وكانت المخاطر الصحية الناتجة عن ارتفاع الأشعة فوق البنفسجية على السطح قد أثرت بشكل كبير على معدلات بقاء الإنسان.

وقال أوسيبوف: “يمكن أن تكون تأثيرات الإجهاد فوق البنفسجي مشابهة لتأثيرات الحرب النووية. على سبيل المثال، ستنخفض ​​غلة المحاصيل والإنتاجية البحرية بسبب تأثيرات التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية. فالخروج دون حماية من الأشعة فوق البنفسجية قد يتسبب في تلف العين وحروق الشمس في أقل من 15 دقيقة. وبمرور الوقت، من الممكن أن تؤدي سرطانات الجلد والتلف العام للحمض النووي إلى انخفاض عدد السكان”.