تنگه برینگ، آبراهی حیاتی است که قاره‌های آسیا (روسیه) و آمریکای شمالی را از یکدیگر جدا می‌کند. این تنگه بر فراز پل زمینی برینگ (Bering Land Bridge) یا برینگیا (Beringia) قرار گرفته است؛ ناحیه‌ای که زمانی به عنوان یک پل ارتباطی بین سیبری و آمریکای شمالی عمل می‌کرد. اگرچه شکل و اندازه برینگیا در دوران خشکی، موضوعی است که در منابع مختلف، تعاریف متفاوتی دارد، اما اغلب پژوهشگران بر این باورند که این خشکی، شبه‌جزیره سیوارد، بخش‌هایی از شمال شرقی سیبری و غرب آلاسکا (بین رشته‌کوه ورخویانسک در سیبری و رودخانه مکنزی در آلاسکا) را شامل می‌شد.

تنگه برینگ به عنوان یک گذرگاه آبی، اقیانوس آرام را از طریق قطب شمال به اقیانوس منجمد شمالی و در نهایت به اقیانوس اطلس متصل می‌کند. در دوران پلیستوسن، زمانی که سطح آب دریا پایین‌تر بود و برینگیا از زیر آب بیرون آمده بود، تصور می‌شد که آب و هوای آن بیشتر شبیه به یک توندرا یا استپ توندرا با پوشش گیاهی علفی بوده است. اما بررسی‌های جدیدتر با استفاده از مطالعه گرده‌های گیاهی (pollen studies) نشان می‌دهد که در آخرین عصر یخبندان (تقریباً بین 30,000 تا 18,000 سال پیش)، محیط زیست در این منطقه بسیار متنوع‌تر بوده و شامل زیستگاه‌های گوناگونی با گیاهان و جانوران سردسیر می‌شده است. این یافته‌ها دیدگاه ما را نسبت به شرایط زندگی در برینگیا و نقش آن در مهاجرت انسان‌ها در دوران باستان تغییر می‌دهد.

زندگی در پل زمینی برینگ: چه زمانی ممکن بود؟

سکونت‌پذیری برینگیا در دوره‌های مختلف، ارتباط مستقیمی با سطح آب دریا و میزان یخ‌های اطراف آن داشته است. به طور خاص، هرگاه سطح آب دریا حدود 50 متر پایین‌تر از سطح کنونی خود قرار می‌گرفت، این ناحیه از زیر آب بیرون می‌آمد و به خشکی تبدیل می‌شد. با این حال، تعیین دقیق زمان وقوع این رویدادها در گذشته، به دلیل آنکه پل زمینی برینگ امروزه عمدتاً در زیر آب قرار دارد و دسترسی به آن دشوار است، چالش‌برانگیز بوده است.

بررسی مغزه‌های یخی نشان می‌دهد که بخش عمده پل زمینی برینگ در مرحله ایزوتوپی اکسیژن 3 (Oxygen Isotope Stage 3) بین 60,000 تا 25,000 سال پیش نمایان بوده و سیبری را به آمریکای شمالی متصل می‌کرده است. در مرحله ایزوتوپی اکسیژن 2 (OIS 2) نیز، یعنی از 25,000 تا حدود 18,500 سال پیش، این خشکی از آب بیرون بوده، اما از طریق خشکی از شرق و غرب قطع ارتباط شده بود. این دوره‌های زمانی، فرصت‌های کلیدی برای سکونت و مهاجرت در این منطقه فراهم می‌کردند.

فرضیه توقف برینگیایی: سکونت اجباری در پل زمینی برینگ

باستان‌شناسان بر این باورند که پل زمینی برینگ نقش اصلی را در ورود نخستین انسان‌ها به قاره آمریکا ایفا کرده است. حدود 30 سال پیش، این تصور رایج بود که انسان‌ها به سادگی از سیبری به سمت برینگیا حرکت کرده و از طریق یک "گذرگاه بدون یخ" در میانه سپر یخی کانادا، وارد قاره آمریکا شده‌اند. اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که این "گذرگاه بدون یخ" بین 30,000 تا 11,500 سال پیش مسدود بوده است. از آنجا که سواحل شمال غربی اقیانوس آرام حداقل از 14,500 سال پیش عاری از یخ بوده‌اند، بسیاری از محققان امروزه معتقدند که مسیر ساحلی اقیانوس آرام، مسیر اصلی برای مهاجرت اولیه به قاره آمریکا بوده است.

در این میان، فرضیه‌ای که روز به روز بر قوت آن افزوده می‌شود، "فرضیه توقف برینگیایی" یا "مدل انکوباسیون برینگیایی" (BIM) است. طرفداران این فرضیه معتقدند که مهاجران به جای حرکت مستقیم از سیبری به سوی سواحل اقیانوس آرام، برای چندین هزار سال در دوران آخرین عصر یخبندان در پل زمینی برینگ زندگی کرده و در واقع در آنجا به دام افتاده بودند. ورود آن‌ها به آمریکای شمالی توسط صفحات یخی و بازگشت‌شان به سیبری توسط یخچال‌های رشته کوه ورخویانسک مسدود شده بود. این فرضیه، دیدگاه جدیدی را در مورد چگونگی سکونت انسان در قاره آمریکا ارائه می‌دهد.

قدیمی‌ترین شواهد باستان‌شناسی از سکونت انسان در غرب پل زمینی برینگ (شرق رشته‌کوه ورخویانسک در سیبری) مربوط به محوطه یانا RHS است؛ یک محوطه 30,000 ساله بسیار غیرمعمول که در بالای مدار قطب شمال قرار دارد. قدیمی‌ترین محوطه‌های باستان‌شناسی در سمت شرقی پل زمینی برینگ در قاره آمریکا، متعلق به دوره پیش از کلوویس (Preclovis) هستند و قدمت آن‌ها معمولاً بیش از 16,000 سال تخمین زده نمی‌شود.

تغییرات اقلیمی و پل زمینی برینگ

با وجود بحث‌های ادامه‌دار، بررسی‌های گرده‌های گیاهی نشان می‌دهد که آب و هوای پل زمینی برینگ (BLB) بین حدود 29,500 تا 13,300 سال پیش، خشک و خنک با پوشش گیاهی توندرا شامل علف‌ها، گیاهان دارویی و بید بوده است. شواهدی نیز وجود دارد که نشان می‌دهد نزدیک به پایان آخرین عصر یخبندان (LGM) (تقریباً بین 21,000 تا 18,000 سال پیش)، شرایط در برینگیا به شدت رو به وخامت گذاشته است. در حدود 13,300 سال پیش، با شروع بالا آمدن سطح آب دریا و غرق شدن پل زمینی، آب و هوا مرطوب‌تر شده و بارش برف در زمستان‌ها بیشتر و تابستان‌ها خنک‌تر شده‌اند. این تغییرات اقلیمی تاثیر بسزایی بر پوشش گیاهی و جانوری منطقه داشته است.

در بازه زمانی بین 18,000 تا 15,000 سال پیش، بن‌بست شرقی شکسته شد و امکان ورود انسان به قاره آمریکای شمالی از طریق سواحل اقیانوس آرام فراهم گردید. پل زمینی برینگ به طور کامل تا 10,000 یا 11,000 سال پیش زیر آب رفت و سطح فعلی آن حدود 7,000 سال پیش به دست آمد. این غرق شدن، پایان یک دوره مهم در تاریخ زمین و آغاز فصلی جدید در مهاجرت و سکونت انسان‌ها در قاره آمریکا بود.

تنگه برینگ و کنترل اقلیم: نقشی حیاتی در پایداری آب و هوا

مدل‌سازی‌های رایانه‌ای اخیر از چرخه‌های اقیانوسی و اثر آن‌ها بر تغییرات ناگهانی اقلیمی، که به عنوان چرخه‌های Dansgaard-Oeschger (D/O) شناخته می‌شوند (همانطور که در مقاله Hu و همکاران در سال 2012 گزارش شده است)، نشان می‌دهد که تنگه برینگ می‌تواند تأثیر بالقوه‌ای بر اقلیم جهانی داشته باشد. این مطالعه حاکی از آن است که بسته شدن تنگه برینگ در طول دوره پلیستوسن، گردش آب بین اقیانوس‌های اطلس و آرام را محدود کرده و احتمالاً منجر به تغییرات اقلیمی ناگهانی متعددی شده که بین 80,000 تا 11,000 سال پیش رخ داده‌اند.

یکی از نگرانی‌های اصلی در مورد تغییرات اقلیمی جهانی آینده، تأثیر تغییرات شوری و دمای جریان اقیانوسی اطلس شمالی ناشی از ذوب یخ‌های قطبی است. تغییرات در جریان اقیانوسی اطلس شمالی به عنوان یکی از عوامل اصلی رویدادهای قابل توجه خنک‌کننده یا گرم‌کننده در اقیانوس اطلس شمالی و مناطق اطراف آن، مانند آنچه در دوره پلیستوسن مشاهده شد، شناسایی شده است. به نظر می‌رسد مدل‌های رایانه‌ای نشان می‌دهند که باز بودن تنگه برینگ، امکان گردش آب بین اقیانوس‌های اطلس و آرام را فراهم می‌کند و اختلاط مداوم آب‌ها می‌تواند اثر ناهنجاری آب شیرین اقیانوس اطلس شمالی را سرکوب کند. این بدان معناست که تنگه برینگ نقش مهمی در تنظیم دمای آب و هوا دارد.

محققان پیشنهاد می‌کنند تا زمانی که تنگه برینگ باز بماند، جریان آب بین دو اقیانوس بزرگ ما بدون مانع ادامه خواهد داشت. این امر به احتمال زیاد هرگونه تغییر در شوری یا دمای اقیانوس اطلس شمالی را سرکوب یا محدود می‌کند و در نتیجه احتمال فروپاشی ناگهانی آب و هوای جهانی را کاهش می‌دهد. با این حال، تحقیقات بیشتری برای بررسی شرایط مرزی اقلیم یخبندان و مدل‌ها مورد نیاز است تا از این نتایج پشتیبانی شود، زیرا هنوز نمی‌توان با قطعیت گفت که نوسانات در جریان اقیانوسی اطلس شمالی مشکلاتی را ایجاد می‌کند.

تشابهات اقلیمی بین گرینلند و آلاسکا: هشداری برای آینده؟

در مطالعات مرتبط، Praetorius و Mix (2014) ایزوتوپ‌های اکسیژن دو گونه از پلانکتون‌های فسیلی را که از مغزه‌های رسوبی در سواحل آلاسکا جمع‌آوری شده بودند، بررسی کرده و با مطالعات مشابه در شمال گرینلند مقایسه کردند. به طور خلاصه، تعادل ایزوتوپ‌ها در یک موجود فسیلی، مدرکی مستقیم از نوع گیاهانی است (خشک، معتدل، تالابی و غیره) که توسط حیوان در طول زندگی مصرف شده‌اند. Praetorius و Mix دریافتند که گاهی اوقات گرینلند و سواحل آلاسکا آب و هوای یکسانی را تجربه می‌کنند و گاهی اوقات خیر.

این مناطق از 15,500 تا 11,000 سال پیش، درست قبل از تغییرات ناگهانی آب و هوایی که منجر به آب و هوای مدرن ما شد، شرایط آب و هوایی کلی یکسانی را تجربه کردند. این دوره، آغاز هولوسن بود که در آن دما به شدت افزایش یافت و بیشتر یخچال‌ها به سمت قطب‌ها عقب‌نشینی کردند. این امر ممکن است نتیجه اتصال دو اقیانوس، تنظیم شده توسط باز شدن تنگه برینگ؛ ارتفاع یخ در آمریکای شمالی و/یا هدایت آب شیرین به اقیانوس اطلس شمالی یا اقیانوس جنوبی باشد.

پس از آنکه شرایط تثبیت شد، آب و هوای این دو منطقه دوباره از هم جدا شد و از آن زمان تاکنون آب و هوا نسبتاً پایدار بوده است. با این حال، به نظر می‌رسد که در حال نزدیک شدن به هم هستند. Praetorius و Mix معتقدند که همزمانی آب و هوا ممکن است نشانه تغییرات سریع آب و هوایی باشد و نظارت بر این تغییرات، اقدامی هوشمندانه خواهد بود. این یافته‌ها بر اهمیت درک ارتباط بین مناطق مختلف جهان و تأثیرات متقابل آن‌ها بر آب و هوا تاکید می‌کند.