تحقيقات گروهي از دانشمندان در دانشگاه كاليفرنيا نشان مي‌دهد اگر بخواهيم وضعيت مشابه فعلي سطوح آلاينده كربني اتمسفر زمين در گذشته آن را پيدا كنيم، چاره‌اي نداريم جز اين‌كه به 15 ميليون سال پيش بازگرديم.

به عقيده دانشمندان، دي‌اكسيدكربن يك گاز گلخانه‌اي قدرتمند محسوب مي‌شود و بررسي‌هاي متعدد تحقيقاتي آنها نيز نشان داده است طي 120ميليون سال گذشته، اين گاز دي‌اكسيدكربن بوده كه نقش عمده‌اي در تغييرات جوي زمين داشته است. در حقيقت اين گاز در نقش راننده‌اي عمل كرده كه خودروي تغييرات جوي زمين را به هر سمت و سويي كه خواسته، برده است. اما اكنون اين پرسش مطرح مي‌شود كه با استفاده از چه سرنخ‌هايي، امكان بررسي حجم دي‌اكسيدكربن طي ميليون‌ها سال پيش در اتمسفر زمين فراهم شده است؟ براي اين منظور، پژوهشگران به سراغ حباب‌هاي باستاني از هوا رفتند كه از صدها هزار سال پيش در يخ‌هاي قطبي زمين به دام افتاده‌اند. تجزيه و تحليل‌هاي مختلفي كه روي اين حباب‌ها صورت گرفته، كمك زيادي به دانشمندان در شناسايي دقيق تركيبات اتمسفر زمين تا 800 هزار سال پيش كرده است. با استفاده از نتايج چنين بررسي‌هايي، آنها موفق شده‌اند به درك درستي از اين موضوع برسند كه سطح دي‌اكسيدكربن چگونه در اين بازه زماني طولاني در اتمسفر زمين با تغيير و تحول همراه بوده است. اهميت مطالعاتي از اين دست زماني بخوبي مشخص مي‌شود كه تا پيش از آن، دانشمندان نظرات متفاوت و بعضا مخالف يكديگر درباره سطح دي‌اكسيدكربن اتمسفر زمين در 800 هزار سال پيش داشته‌اند.

برخي پژوهشگران كه در اين پروژه حضور داشته‌اند، پيش از اين در دانشگاه كمبريج دست به كار بزرگي زده بودند. آنها تكنيك جديدي ارائه كرده بودند كه با استفاده از آن، امكان دستيابي به سطوح مختلف دي‌اكسيد كربن اتمسفر زمين در گذشته‌هاي بسيار دور زمين فراهم مي‌شود. اين تكنيك جديد بر مبناي مطالعه نسبت عناصر شيميايي بورون تا كلسيم در پوسته جلبك‌هاي دريايي تك‌سلولي انجام مي‌شود. اكنون اين تيم تحقيقاتي از همين روش براي تشخيص ميزان دي‌اكسيد كربن در اتمسفر زمين تا 20 ميليون سال پيش استفاده مي‌كند. البته بجز اين تكنيك، روش‌هاي ديگري نيز ارائه شده است اما از ضريب دقت چنداني برخوردار نبوده‌اند.

اين تكنيك نوين براي بررسي تنگاتنگ سطوح دي‌اكسيد كربن زمين و جو كلي سياره مادر از گذشته‌هاي دور تا دوران معاصر قابل استفاده است. نتايجي كه از استفاده از اين تكنيك به دست آمده، نشان مي‌دهند كه در 20 ميليون سال اخير، سطح دي‌اكسيد كربن زمين دستخوش تغييرات قابل توجهي شده است. اما در اين ميان، چه نكته‌اي بيش از ديگر موارد براي دانشمندان تكان‌دهنده بوده است؟

مطالعه دقيق اين بررسي‌ها نشان مي‌دهد آخرين باري كه در 20 ميليون سال گذشته سطوح كربن زمين وضعيتي مشابه با وضعيت فعلي داشته است به بازه زماني 15 تا 20 ميليون سال پيش بازمي‌گردد و آن زماني است كه البته زمين تفاوت‌هاي آشكاري با دوران فعلي خود داشته است. همين بررسي‌ها نشان مي‌دهند طي 800 هزار سال پيش تا چند دهه گذشته، سطح دي‌اكسيد كربن اتمسفر زمين تغييرات قابل توجهي نداشته است. از چند دهه گذشته و همزمان با تغييرات شگرف ساختاري در زمين، سطح دي‌ا‌كسيد كربن در اتمسفر زمين به عنوان گاز مهم گلخانه‌‌اي با نوسانات افزايشي قابل توجهي همراه بوده؛ به طوري كه تداعي‌كننده وضعيت 15 تا 20 ميليون سال پيش زمين است.

تحقيقات دانشمندان نشان مي‌دهد تا پيش از انقلاب صنعتي اواخر قرن 19 و اوايل قرن بيستم ميلادي، سطح دي‌‌اكسيد كربن اتمسفر زمين چندان زياد نبوده و البته طي يك هزار سال گذشته، اين رقم تغييرات قابل توجهي نيز نداشته است. اما از زمان آغاز انقلاب صنعتي، سطح دي‌اكسيدكربن روند افزايشي پيدا كرده و كار به جايي رسيده است كه دانشمندان هشدار مي‌دهند اگر اقدام سريع و مؤثري صورت نگيرد، اين روند با سرعت قابل توجهي ادامه خواهد يافت.

پژوهشگران با تكيه بر اين روش جديد و يافته‌هاي خود با اطمينان خاص قابل توجهي درباره تاريخ اتمسفر زمين و نوسانات دي‌اكسيدكربن در آن صحبت مي‌كنند. در 20 ميليون سال گذشته، مهم‌ترين تغييراتي كه درخصوص اوضاع جوي و محيطي زمين روي داده است، به تشكيل سريع مناطق يخي در قطب جنوب در حدود 14 ميليون سال پيش و افزايش سطح آب درياها بين 22تا 36 متر بازمي‌گردد. اين دو عامل نشان مي‌دهند تغييرات قابل توجه در سطح آب درياها، ارتباط تنگاتنگي با افزايش سطح دي‌اكسيد كربن در جو زمين دارد. از اين رو مي‌توان نتيجه گرفت دي‌اكسيد كربن موجود در جو با تغييرات زيست‌محيطي زمين در ارتباط است كه از آن جمله مي‌توان به تغييرات در اكوسيستم زمين، توزيع مناطق يخي، سطح آب درياها و شدت وزش بادهاي موسمي ‌اشاره كرد.

در سال‌هاي اخير، پروژه‌هاي تحقيقاتي مختلفي از اين دست در گوشه و كنار جهان انجام شده است كه نشان مي‌دهند در صورتي كه اقدام موثري براي كاهش دي‌اكسيد كربن جو زمين صورت نگيرد، در قرن آينده وضعيت زمين وخيم‌تر از هر زمان ديگري خواهد شد.

با توجه به اين كه دانشمندان به فناوري‌هاي مدرن‌تري براي بررسي اوضاع جوي زمين و سطوح دي‌اكسيد كربن آن در دوران‌هاي بسيار دورتر همچون 40 تا 50 ميليون سال پيش نياز دارند، اما از هم‌اكنون اين گمانه‌زني را مطرح مي‌كنند كه ممكن است اوضاع جوي زمين حتي به وضعيتي مشابه 50 ميليون سال پيش رسيده باشد. براي تاييد اين گمانه‌زني، پژوهشگران اين پروژه تمركز خود را روي جزئيات تغييرات جوي در 20 ميليون سال گذشته زمين متمركز كرده‌اند و در عين حال، در تلاشند از ابزار و فناوري‌هاي جديدي براي بررسي اوضاع جوي 40 تا 50 ميليون سال پيش زمين استفاده كنند. به نظر مي‌رسد تنها در چنين شرايطي است كه مي‌توان زنگ خطر را براي بسياري از دولت‌ها درخصوص قرار داشتن زمين در وضعيتي خطرناك از نظر انباشته شدن حجم قابل توجه دي‌اكسيد كربن در جو آن به صدا در آورد.