تغییر سطح دریا و تحول سواحل در هولوسن میانی

سواحل در هولوسن میانی, هم از نظر فرآیند و هم از نظر فرم یا سواحل هولوسن پیشین و پسین تفاوت های ریشه ای دارد برای درک این اختلاف, این مقاله تحقیقات اخیر را در رابطه با تغییرات سطح دریا و تحول سواحل بین سال های ۷۸۰۰ تا ۴۴۰۰ سال پیش محاسبه کرده است اساساً سطح متوسط آب دریا در طی این مدت به علت افزایش تخلیه آب ناشی از ذوب صفحات یخ نیمکره شمالی تغییر یافته است که البته در این تغییر نقش قطب جنوب ناچیز است

●تغییرات ائوستازی و مدل‌های ژئوفیزیکی

امروزه مدل‌های ژئوفیزیکی توانائی پیش‌بینی سطح متوسط آب دریا RSL را به‌صورت محلی و ناحیه‌ای تقریباً در تمام سواحل روی زمین دارند. اگرچه کنش‌ها و واکنش‌های متنوع بین فرآیندهای گلاسیو - ائوستازی (۲) به‌طور متوسط RSL را با تغییرات زیادی نشان می‌دهند. با این وجود مشخص نمودن شواهد سرزمین‌های (پهنه‌های) دور، میانه و نزدیک اهمیت زیادی دارد. پهنه‌های دور جاهائی هستند که نقش هیدروائوستازی بیشتر از گلاسیو ائوستازی است، چرا که آنها از حواشی صفحات یخ زمان‌های گذشته دور هستند و معمولاً نیروهای ایزوستازی در آنجا جزئی است. بنابراین منحنی RSL این مکان‌ها به‌صورت کاملاً مشخصی تغییرات ائوستازی را نشان می‌دهد. پهنه‌های میانه در مرز حدود ۲۰۰۰ کیلومتری صفحات یخ زمان‌های پیشتر قرار دارند. در این مکان‌ها RSL بعد از هولوسن میانی به بالاآمدگی خودش ادامه می‌دهد. اما مسلماً به سطح قبلی‌اش نمی‌رسد. در اینجا علائم گلاسیو - ائوستازی که خاطر فرونشست (۴) پوسته ناشی از حرکت ماده مذاب گوشته به‌سوی نواحی یخچال‌زدائی شده منفی است. و بالاخره در پهنه‌های نزدیک که در محدوده حواشی صفحات یخ قرار دارند، الگوی پیچیده‌تری از RSL گزارش می‌شود. چون علائی گلاسیو ائوستازی غالب و تغییرات استاتیک به‌طور موقتی و متناوب به شیوه‌ای پیچیده بر همدیگر تأثیر می‌گذارند. در چند مطالعه اخیر برای مشخص نمودن سطح استاتیک دریا، از اطلاعات RSL قبل از اوج یخبندان اخیر (۵) استفاده شده است. ا.گ.پلتایر (۱۹۹۸)، فلمینگ و دیگران (۱۹۹۸)، لامیک و دیگران (۲۰۰۰)، یوکوهاما و دیگران (۲۰۰۰) بیشتر بر روی حداقل سطح ایستائی آب دریا در اوج آخرین یخبندان توجه داشته‌اند و کمتر به زمانبندی و اهمیت کاهش سطح آب دریا در هولوسن میانی پرداخته‌اند. پلتایر (۱۹۹۸) کاهش سطح دریا را بین حدود ۸۰۰۰ تا ۵۰۰۰ سال پیش، یعنی زمانی‌که ذوب تدریجی یخ‌ها به‌طور ناگهانی پایان می‌یابد، تعیین می‌کند. در مقابل فلمینگ و دیگران (۱۹۹۸) و ناکادا و دیگران (۲۰۰۰) بالا آمدن سطح متوسط آب دریا را بین سال‌های ۷۴۰۰ تا ۶۸۰۰ سال پیش تعیین کردند. در حالی‌که آنها و همچنین لامیک (۱۹۹۹) و شنان و دیگران (۲۰۰۰) معتقدند که ذوب تدریجی و مداوم یخ در طی هولوسن میانی و بیشتر هولوسن پایانی باعث بالا آمدن سنطح دریا به میزان ۳ تا ۵ متر شده است. تصمیم راسخ در اهمیت این مدل‌ها بسیار مهم است، چرا که:

الف - زمانی‌که مدل‌ها و مشاهدات میدانی سطح متوسط دریا RSL با هم مقایسه شوند پائین رفتن سطح دریا در هولوسن میانی بیشتر نمایان می‌شود (ا.ک.ناکادا و دیگران ۲۰۰۰؛ رستمی و دیگران ۲۰۰۰؛ شنان و دیگران ۲۰۰۰).

ب - تغییرات جزئی ذوب یخ‌های هولوسن میانی و پایانی ممکن است منجر به تغییرات عمده در نتایج مدل‌ها از نظر بروز پیش‌بینی فرو روی آب دریا در سرزمین‌ها (پهنه‌ها)ی دور شود (کلارک و سینگل، ۱۹۹۷).

همچنین مطالعه آثار ائوستازی هر صفحه یخ، تفاوت‌‌های زیادی را در طول هولوسن میانی نشان می‌دهد. مثلاً پلتایر (۱۹۹۸) معتقد است که قطب جنوب راهنمای خوبی برای تشخیص روند سطح ایستائی (بالا و پائین رفتن سطح دریا) است در حالی‌که آمریکای‌شمالی، اوراسیا و گرینلند بعد از حدود ۸۸۰۰ سال پیش سهم کمتری در این روند دارند. سهم قطب جنوب در افزایش سطح استاتیک دریا از حدود ۸۸۰۰ تا ۵۰۰۰ سال پیش تقریباً به ۱۰ متر می‌رسد. در مقابل فلمینگ (۱۹۹۸) معتقد است که پائین رفتن سطح دریا در هولوسن میانی حاصل کاهش آب ناشی از ذوب یخ در آمریکای‌شمالی و صفحات یخ قطب جنوب است. صرف‌نظر از اینکه کدام‌یک از موارد بالا درست است، اینجا تفاوت قابل‌توجهی بین این مشاهدات و برآوردهای حجم یخ توسط مدلسازان صفحه یخی در طول هولوسن میانی وجود دارد اما بنتلی (۱۹۹۹) استدلال کرد که سهم کلی در نظر گرفته شده از آب ناشی از ذوب یخ قطب جنوب که توسط پلتایر (۱۹۹۸) ارائه شده ۲۱ متر است که این دو برابر مقدار منظور شده توسط فلمینگ و دیگران (۱۹۹۸) در سرزمین‌های یخ‌زده است که بین ۶/۷ تا ۱/۱۳ متر می‌باشد.

●مشاهدات میدانی سطح متوسط دریا (RSL)

مشاهدات میدانی از RSL اشتباهات اساسی مدل‌های ژئوفیزیکی را نشان می‌دهند. در پهنه‌های دوردست، در اقیانوس آرام استوائی، هولوسن میانی با بالاآمدگی بین ۱ تا ۵ متر بالاتر از سطح دریای فعلی مشخص شده است و مطالعات اخیر تلاش می‌کنند که سطح متوسط دریا را با توجه به این روند بازسازی کنند. وودرف و همکاران (۲۰۰۰) اطلاعات لرزه‌شناسی و چینه‌شناسی فراوانی از جزایر بم (yam)، ورابر (warraber) و هاموند (Hammond) در تنگه تورس بین استرالیا و اندونزی به‌دست آوردند و حداقل سن را برای این بالاآمدگی حدود ۶۶۰۰ سال پیش تعیین کرده‌اند. کنی و وودرف (۲۰۰۰) زمان مشابهی را در جزیره لردها و (lordhowe) و در دریای تاسمانی تعیین می‌کنند که البته هر دوی این برآوردها ۱۰۰۰ سال یا حتی زودتر از بالاآمدگی است که توسط دیکنسون (۲۰۰۰) در جزایر ماریانا (Mariana) که حدود ۵۵۰۰ سال پیش شروع و تا حدود ۲۲۰۰ سال پیش ادامه داشته، تعیین شده است. مطالعات میدانی اخیر نشان می‌دهد که مدل‌های ژئوفیزیکی، بالاآمدگی جزایر ماریانا را در حدود ۹/۱ متر بالاتر از سطح کنونی پیش‌بینی می‌کنند. به هر حال مطالعات میدانی آنروتا (Onorta) وگوام (Guam) بالاآمدگی بالاتر از این سطح را پیش‌بینی می‌کنند و دیکنسون (۲۰۰۰) استدلال می‌کند که این باید با نتیجه اثرات فرورانش تکنونیکی و یا زلزله‌های مهیب در این ناحیه باشد. در جای دیگر از اقیانوس آرام، در جزیره هنگ‌کنگ، با تعیین سن براساس رادیوکربن از بقیای یک پوسته در تراز ۷/۱ متر بالاتر از سطح کشند امروزی، زمان بالاآمدگی هولوسن میانی را در حدود ۵۸۰۰ سال پیش مشخص کرده‌اند (دیویس و دیگران، ۲۰۰۰).

در طول ساحل شرقی هند بین ۸ و ۱۷ درجه شمالی، بانرجی (۲۰۰۰) تراس‌های ردیائی، جزایر مرجانی، فسیل‌های سنگ‌دانه (Grain Stone) و حلزون‌های (Molluscs) دلتای رودها را به‌عنوان شواهد بالاآمدگی در حدود ۷۳۵۰ سال پیش ذکر می‌کند. که این البته تا یک دوره ثبات تا تقریباً ۶۲۵۰ سال پیش که سطح متوسط دریا RSL برای دومین بار بالا آمد، پذیرفته می‌شود. بانرجی (۲۰۰۰) این بالاآمدگی مضاعف را با پدیده‌های مشابهی در سریلانکا، آفریقای‌جنوبی و برزیل مرتبط می‌داند و اظهار می‌دارد که این پدیده‌ها در عرض اقیانوس‌های آرام و اطلس گسترش داشته است. نمونه‌های دیگری از بالاآمدگی مضاعف توسط باکستر (Baxter) و میداوس (Meadows) (۲۰۰۰) در دماغه غربی آفریقای‌جنوبی ارائه شده است که در این منطقه اولین اوج بالاآمدگی سطح متوسط دریا حدوداً ۸۲۰۰ سال پیش، قبل از پائین رفتن سطح متوسط دریا و دومین اوج بالاآمدگی به میزان ۲۸ متر در ۴۴۰۰ سال قبل می‌باشد. بالاآمدگی‌های مضاعف در پهنه‌های دوردست توسط مدل‌های ژئوفیزیک پیش‌بینی نشد‌اند. با توجه به موارد مذکور در بال / بارگیری، بارگیری هیدروایزوستازی و فرآیندهای تکتونیکی در بسیاری از سرزمین‌ دور و متوسط اهمیت زیادی دارند و به وضوح در تحلیل‌های جامع‌تری از روند RSL در طول هزار متر کشیدگی پاتاگونیای آرژانتین توسط رستمی و دیگران (۲۰۰۰) نشان داده شده است. گزارش‌های مشاهدات میدانی از سطح متوسط دریا در هولوسن مبانی از سواحل مذکور با پیش‌بینی‌های مدل (ICE-۴G(VM۲ پلتایر قیاس می‌شوند مشاهدات میدانی و پیش‌بینی‌های مدل‌ها در قسمت شمالی آمریکای‌جنوبی، ونزوئلا و برزیل، توافق قابل‌قبولی را نشان می‌دهند. اما در عرض پاتاگونیای آرژانیتن تفاوت‌های عمده‌ای وجود دارد و حداکثر ۵ متر بالاآمدگی در حدود ۵۰۰۰ سال قبل توسط مدل‌ها پیش‌بینی می‌شود. به‌علاوه اطلاعات میدانی از پاتاگونیا، بالاآمدگی منفردی را در حدود ۸۰۰۰ تا ۷۰۰۰ سال پیش نشان می‌دهد که توسط مدل‌ها چندهزار سال قبل‌تر پیش‌بینی شده است. بعضی از این اختلاف‌ها در پیش‌بینی مدل‌ها و مطالعات میدانی ممکن است نقاط شاخص سطح دریا را با بار هیدروستازی در فلات قاره پهناور پانتاگونیا که می‌توانست بالاآمدگی ساحلی بیشتری از آنچه توسط مدل (ICE-۴CV(vm۲ پیش‌بینی شده بود، به اشتباه نشان دهند. سرانجام این اختلافات ممکن است تغییراتی در دامنه کشند، زمانی‌که این فلات قاره پهناور زیر آب می‌رود، یا حتی تغییراتی در بالاآمدگی ناشی از فرورانش که تغییر شکل‌های تکنونیکی نزدیک چاله شیلی به آن نسبت داده شده است را نشان دهند.

مطالعات RSL در سرزمین‌های میانه، پرتغال که توسط دیاس (Dias) و دیگران (۲۰۰۰) انجام شده یک نوار منفرد از سطح دریا که فاقد نقاط اطلاعات واقعی می‌باشد و یا با اشتباهات متوالی همراه است را نشان می‌دهند که این حاکی از این است که RSL به سرعت تا رسیدن به سطح کنونی از حدود ۶۸۰۰ سال پیش در حال بالا آمدن بوده است. همچنین ملالی و دیگران (۲۰۰۰) به وضوح میزان پائین رفتن RSL در جیروند (Gironde) را در ۶۸۰۰ سال پیش مشخص کرده‌اند راست و کرشاو (۲۰۰۰) با مطالعات میدانی فعالیت‌های تکتونیکی در ناحیه مدیترانه، بریدگی‌های دریائی چهار نقطه در جزیره سیسیل را با ذکر تاریخ مشهورترین آنها، با استفاده از تعیین سن به‌وسیله رادیوکربن، تقریباً حدود ۵ متر یا حتی بیشتر از سطح امروزی، در ۵۷۰۰ سال پیش تعیین کردند. با فرض ۵ متر بالاآمدگی سطح ایستائی از این تاریخ، راست و کرشاو (۲۰۰۰) حدود ۱ تا ۲ میلی‌متر بالاآمدگی سطح ایستائی را در سال از تاریخ تشکیل اولین بریدگی محاسبه می‌کنند که دو برابر میزان بالاآمدگی خط ساحلی بین یخچالی تایرنین (Tyrrhenian) (از اشکوب‌های کواترنری) می‌باشد.

در پهنه‌های نزدیک علائم نیروی گلاسیو - ایزوستازی روند تغییرات سطح بسیار متفاوتی را در طول هولوسن میانی به‌وجود می‌آورد. وان هترین (Van Heteren) و یگران (۲۰۰۰) ونیکیتین (Nikitima) و دیگران (۲۰۰۰) اطلاعات جدیدی از RSL در ماساچوست و دلاویر (Delaware) در آمریکا‌ی‌شمالی ارائه کردند که روند بالاآمدگی قابل توجهی را در سطح متوسط دریا در طی هولوسن میانی نشان می‌دهد که به دلایل مختلف جالب توجه هستند. وان هترن و دیگران (۲۰۰۰) با مطالعات میدانی برآیندی از روش تعیین سن نوری تپه‌های شنی مرز ماساچوست را ارائه کردند که به وضوح افزایش سطح متوسط دریا به میزان تقریباً ۸ متر در حدود ۵۵۰۰ سال قبل را نشان می‌دهد. و این روش امیدوارانه در محیط‌های دیگر مانند بالاآمدگی متوالی سواحل عرض‌های جغرافیائی بالاتر به‌کار گرفته شد.

با مطالعات میدان منحنی RSL در منطقه دلاویر (در آمریکا‌ی‌شمالی) که توسط بلکانپ و کرافت انجام گرفت، ۲۲ سطح توربی جدید مشخص شد. تفاوت‌های ظریفی بین گزارش‌های قدیم و جدید وجود دارد، اما مدارک جالبتری برای مقایسه منحنی‌های RSL ماین، کلینتون، ایسلند، نیوجرسی و برجینیا وجود دارند که به‌خوبی افزایش حرکت نیروهای ایزوستازی به سمت شمال را نشان می‌دهد (نیکیتین و دیگران ۲۰۰۰) که هنوز هم حرکت آرام به سمت مرکز صفحه یخ پیشین ادامه دارد. مدارک دیگر به تفضیل افزایش واکنش گلاسیو ایزوستازی را در کنترل روند RSL در هولوسن میانی نشان می‌دهند. بنابراین در ناحیه کبک (Quebec)، بایری (Bhiry) و دیگران (۲۰۰۰) از میکروفسیل‌های گیاهان برای پی بردن به پائین رفتن موقت RSL بین ۷۸۰۰ و ۶۸۰۰ سال پیش استفاده کرده‌اند. این محققین از انتقال آب شور محیط کشندی به باتلاق کاتابا (Cataia) خبر می‌دهند و سپس جنگل‌های مرتفعی که فرونشینی حدود ۵ تا ۱۰ متر نشان می‌دهند، را گزارش می‌کنند.

بازگشت سریع شرایط دریائی، به‌علت بالا آمدن مجدد سطح دریا دانسته شده است. اتفاق افتادن چنان نوسان بزرگی در RSL بدین لحاظ قابل توجه است که رسوب‌های آلی می‌توانستند به‌طور مداوم روی هم انباشته شوند تا اینکه اکسیده شده و با فرسایش یابند، بایری و دیگران (۲۰۰۰) اظهار می‌دارند که معقول‌ترین توجیه برای این نوسان، حرکت به سمت شمال سپر کامبرین (۶) (سپر یخی کانادا) می‌باشد. در آلاسکای شرقی میزان بالاآمدگی افزایش پیدا می‌کند. اما نوسانات RSL در هولوسن یانی بی‌حرکت گزارش می‌شوند. جوردن (۲۰۰۰) در بررسی مرفولوژی ساحل جنوب برنجیا (Beringia) نشان می‌دهد که RSL در هولوسن میانی بی‌حرکت گزارش می‌شوند. جوردن (۲۰۰۰) در بررسی مرفولوژی ساحل جنوب برنجیا (Beringia) نشان می‌دهد که RSL به پائین‌تر از سطح کنونی در حدود ۵۵۰۰ سال پیش پائین‌تر می‌رود و در حدود ۲۰۰۰ سال پش به اوج بالاامدگی‌اش می‌ِسد و دوباره پائین می‌رود که علت این نوسان به روشنی معلوم نیست. در شمال‌غرب اروپا، دریای شمال مکان مناسبی برای مطالعه و بررسی اثرات متقابل ائوستازی پهنه‌های نزدیک فراهم می‌آورد.

نوشته: آنتونی لونگ

ترجمه: محمد شریفی - محسن هادی

پانوشت:

۱. Mid-Holocene Sea-level change and coastal evolution

۲. پائین‌تر سطح آب ردیا و تحول سواحل در اثر گسترش یخچال‌ها

۳. بالا رفتن سطح آب دریابه‌علت ذوب یخ و کاهش یخچاله

۴. Subsidance

۵. LGM

۶. Laurentide forebulge

۷. North Northumberland

۸. Kaufmann

۹. (جزایر مرجانی کوچک) Microatolls

۱۰. Trans gression

۱۱. Alligator

۱۲. Corridors

۱۳. Interdune

۱۴. Paleo geography

۱۵. Stanly

۱۶. Warne

۱۷. Good bred & Jeyg۱

۱۷, /baetenab

۱۹. Debts

۲۰. Bell

۲۱. Firth

۲۲. Patzelberger

۲۳. Berendsen

۲۴. Stouthamer

---