كيف تساهم الكهوف في الصين بالتنبؤ بالفيضانات الكبرى ؟

وجد باحثون في جامعة مينيسوتا أن الفيضانات الكبيرة وكمية كبيرة من هطولات الأمطار تحدث في دورات زمنية مدتها 500 عامًا في منطقة الصين المركزية.

تسلط هذه النتائج الضوء على توقعات أوقات الفيضانات في المستقبل كما تحسن من فهمنا لتغييرات المناخ مع الوقت والآلية التي ممكن أن تكون متحكمة بالهطولات المطرية الغزيرة في مناطق الرياح الموسمية.

نُشر هذا البحث في المنشورات الدورية للأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم (PNAS)، وهي مجلة علمية رائدة.



يقول جوشوا فينبيرغ المشرف على البحث، – بروفيسور مساعد لعلوم الأرض في جامعة مينوسوتا ومدير مساعد لمعهد روك ميغناتزم (معهد مغناطيسية الصخور)-: « للتنبؤ بكيفية تأثير تغيرات المناخ على مستقبلنا، من المهم معرفة ماذا حدث في الماضي.»

كما يقول:« مع تزايد تقلبات وشدة العواصف في العالم، نحن بحاجة إلى إعادة تقييم تواتر تكرار هذه العواصف الكبرى.»

ويضيف قائلًأ: «حتى الآن، لم يكن لدينا القدرة لتطوير هذه الأنواع من التسجيلات لهطول الامطار لمعظم دول العالم.

توفر هذه النوازل معلومات تعود إلى أكثر من 8000 عامًا والتي أدت بنا إلى التأكد بثقة كبيرة من وجود دورة زمنية مدتها 500 عام.»

استخدم البحث صواعد كلسية جُمعت من كهوف هيشانغ Heshang في منطقة الصين الوسطى في مغارات/مصارف نهر يانغتز Yangtze.



قاس الباحثون الخواص المغناطيسية لطبقات الصواعد الكلسية، أو الرواسب المعدنية العمودية المُتشكلة في الكهوف من نمو معادن الكربونات القادمة من قطرات المياه الجوفية المتسربة.

بتشكلها مع مرور الزمن، طوَّرت الصواعد طبقات سنوية من المعادن الكلسية، والتي تشبه بشكل كبير حلقات الشجر.

كما أنها جمعت مواد مغناطيسية غنية بالحديد ضمن هذه الطبقات، والتي يعود منشأها إلى التربة الفوقية والتي نُقلت إلى الكهوف خلال حوادث الطوفانات والهطولات المطرية.

لا يزيد حجم هذه الطبقات المعدنية الغنية بالحديد عن عرض شعرة الإنسان، ولكنها تصدرإشارة مغناطيسية قوية يمكن قياسها بسهولة بواسطة أجهزة الكشف المغناطيسي الحديثة.

حلل فينبرغ وفريقه الخواص المغناطيسية لطبقات الصواعد واكتشفوا معلومات تعود لأكثر من 8000 عامًا ضمن المعادن.

تنوعت هذه المعطيات ذات الطبيعة المغناطيسية لتوصف دورة زمنية مدتها 500 سنة من الاختلافات في العواصف، حيث أظهرت الفترات ذات الرطوبة الأعلى تزايد في تركيز المعادن المغناطيسية.

يتوافق هذا بشكل جيد مع الدورات الزمنية لنمط التذبذب الجنوبي إل-نينو El Nino والتغيرات المُقاسة في كمية الطاقة الصادرة عن الشمس.

يمكن استخدام هذه الدورة الزمنية لتوقع أنماط الهطولات المطرية الواسعة في المستقبل، كما توفر رؤية حول تغيرات المناخ مع الوقت في المنطقة.

يأمل فينبرغ وفريقه توسيع هذا العمل ليشمل كل مكان ممكن من الكوكب.

بمساعدة معهد مغناطيسية الصخور (IRM)، في جامعة مينيسوتا، استطاع الفريق قياس المواد المغناطيسية في النوازل بدقة وحساسية أعلى مما كان في السابق.



تحمل العديد من الصخور معلومات عن اتجاه وشدة الحقل المغناطيسي الأرضي في وقت تكونها.

عن طريق قياس هذه الخواص المغناطيسية، يمكن للباحثين توضيح كيفية انتقال الصفائح التكتونية حول الكوكب مع الوقت، بالإضافة إلى تغيرات الحقل المغناطيسي الأرضي خلال مدة زمنية تتراوح من ملايين السنين إلى العقود من الزمن.

تصرفات الحقل المغناطيسي الأرضي على المدى القصير لها تداعيات مهمة على الأقمار الصناعية والاتصالات عبرها.