شواهد رسوب شناختي و ژئوشميايي از يك رخداد آب و هوايي سرد و خشك در حدود چهارهزار پيش در درياي خزر جنوبي

پيشينه و اهداف: مطالعه تغييرات آب و هوايي گذشته زمين مي تواند نقشي مهمي در درك ما از نحوه تغييرات مشابه و نيز يافتن عوامل موثر بر آن داشته و ما را قادر سازد تا پيش بيني هاي درست تري از شرايط محيطي در آينده زمين داشته باشيم. پس از آخرين دوره ي يخبندان كره ي زمين كه در حدود 15 هزار سال پيش خاتمه يافت، يك دوره سرد در پايان پليستوسن و در بازه ي زماني 13000 تا 11700 سال پيش به وقوع پيوست كه به دارياس نو Yanger Darias مشهور است. پس از آن نيز، در هولوسن، دوره هايي نسبتا سرد مانند دوره ي سرد حدود 8000 سال پيش شناسايي شده است. از ديگر تغييرات آب و هوايي مهم در هولوسن دوره اي نسبتا سرد و خشك در حدود چهار هزار سال پيش است كه به رخداد آب و هوايي 4.2 مشهور شده است. اين رخداد در گستره وسيعي در سرتاسر جهان گزارش شده كه با فروپاشي تمدن هاي باستاني و مهاجرت هاي گسترده انساني همراه بوده است. مطالعات چندي نيز اثرات اين رخداد در خاورميانه را نشان داده اند كه از جمله در برخي از مطالعات فروپاشي تمدن آكادي ها در بين النحرين را تحت تاثير اين تغييرات آب و هوايي دانسته اند. با وجود اين مطالعات، شناخت بيشتر اين رخداد و اثرات ان در حوضه هاي رسوبي به درك بيشتر ما از تغيرات مشابه در حال و آبنده اين منطقه از كره زمين، بسيار سودمند خواهد بود. در اين راستا، مطالعه حاضر با هدف شناخته اثرات احتمالي اين تغيير آب و هوايي در رسوبات درياي خزر انجام شده است. روش‌ها‌: جهت انجام مطالعه حاضر، دو مغزه گرفته شده از اعماق 400 و 600 متري بخش شرقي دريايي خزر در مناطق نزديك به بابلسر مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است. جهت بررسي تغييرات جزيي رسوبات كه مي تواند نشان دهنده اثرات رخداد آب و هوايي مورد نظر باشد، مجموعه متنوعي از آزمايشات رسوب شناختي و ژئوشيميايي بر روي روي رسوبات انجام شده است كه عبارتند از: تعيين دانه بندي ذرات رسوبي به روش ليزري، تعيين ميزان  مواد آلي رسوبات، تعيين ميزان كربنات كلسيم، ميزان مغناطيس پذيري، اندازه گيري غلظت عناصر مختلف با روش اسكن اشعه ايكس(XRF Scan) و تعيين سن رسوبات با استفاده از روش كربن 14. جهت انجام سه آزمايش نخست، در طول مغزه رسوبي از هر 2 سانتيمتر، نمونه برداري شده، حساسيت مغناطيسي در هر 1 سانتيمتر و غلطت عناصر به روش XRF در هر 0.5سانتيمتر انجام شده است. در هر يك از مغزه هاي 400 و 600 متري يك نمونه در به ترتيب در عمق هاي 97 و 86 سانتيمتري نسبت به بالاي مغزه، سن سنجي شده است. يافته‌ها: براساس بررسي دو مغزه مورد مطالعه، آنومالي هاي رسوب شناختي و ژئوشيميايي متاثر از رخداد آب و هوايي 4.2، در بازه هاي زماني 3900 تا 4400 و 4400 تا 4700 سال پيش به ترتيب در مغزه هاي 600 و 400 متري مشاهده گرديد. بر اين اساس، غلظت عناصر ليتيوم و زيركونيوم و نسبت آنها در طول اين رخداد آب و هوايي در حوضه رسوبي مورد بحث افزايش يافته است. دليل اين امر احتمالا افزايش هوازدگي فيزيكي سنگهاي آذرين در كوههاي البرز به دليل كاهش پوشش گياهي ناشي از هواي سرد و خشك باشد. همچنين كاهش غلظت عناصر كلسيم و استرانسيم و افزايش نسبت اين دو در اين بازه زماني احتمالا شاهدي بر كاهش توليدات زيستي در درياي آن زمان است. اين كاهش در توليدات زيستي را از يك سو به افت دماي آب و كاهش فعاليت موجودات دريازي و از سوي ديگر به كاهش ميزان مواد مغذي وارده به حوضه به دليل كاهش پوشش گياهي در خشكي و طبيعتا كاهش امكان رشد و تكثير موجودات دريايي مي توان مرتبط دانست. علاوه بر اين افزايش نسبي اندازه ذرات رسوبي و افزايش نسبي ميزان مغناطيس پذيري رسوبات نشان دهنده افزايش نسبي ورود مواد آواري به حوضه بوده و در نتيجه مي تواند تاييدي بر غلبه نسبي فرسايش فيزيكي در ارتفاعات تفسير گردد. نتيجه‌گيري: با لحاظ دقت آزمايشات سن سنجي و بررسي ساير تجربيات جهاني، به نظر مي رسد اين رخداد در منطقه خزر نيز در محدوده زماني حدود 2000 سال پيش از ميلاد رخ داده و با تاثيرات زيست محيطي درخور توجهي همراه بوده است. برخي از مطالعات نشان داده اند كه مهاجرت اقوام هندو- اروپايي با اين رخداد آب و هوايي همزمان بوده است. بنابراين به نظر مي رسد احتمالا سرد شدن هوا باعث مهاجرت اقوام هندو- اروپايي از عرض هاي جغرافيايي شمالي تر به سمت عرض هاي جنوبي در اين حدود زماني شده كه به نوبه خود تاثيرات عميقي بر گسترش تمدن بشري داشته است