Najbardziej szczegółowy model powierzchni Ziemi w historii

Zaawansowane narzędzie cyfrowe może pomóc nam zrozumieć przeszłość i przewidzieć ewolucję powierzchni Ziemi.

Interakcja klimatu, aktywności tektonicznej i upływu czasu tworzy ogromne siły, które kształtują wygląd naszej planety. Delikatna erozja powodowana przez rzeki tylko to potęguje, sprawiając, że to, co wydaje się być niezmienną skałą, w rzeczywistości jest stale ewoluującą powierzchnią.

Jednak nasze zrozumienie tego złożonego procesu było w najlepszym razie ograniczone.

Naukowcy opublikowali wyniki nowych badań, które ujawniają szczegółowy i dynamiczny model powierzchni Ziemi na przestrzeni ostatnich 100 milionów lat.

Ewolucja krajobrazu w ciągu ostatnich 100 milionów lat. Źródło: dr Tristan Sales, University of Sydney/AAAS

Współpracując z naukowcami z Francji, geologowie z University of Sydney opublikowali ten nowy model w prestiżowym czasopiśmie Nauki.

Po raz pierwszy zapewnia zrozumienie w wysokiej rozdzielczości, w jaki sposób powstał dzisiejszy krajobraz geofizyczny i jak miliony ton osadów spłynęły do ​​oceanów.

Główny autor dr Tristan Sales of Uniwersytet w Sydney Szkoła Nauk o Ziemi powiedziała: „Aby przewidzieć przyszłość, musimy zrozumieć przeszłość. Ale nasze modele geologiczne dostarczyły jedynie fragmentarycznego zrozumienia, w jaki sposób powstały współczesne cechy fizyczne naszej planety.

Animowany model dynamiki krajobrazu w ciągu ostatnich 100 milionów lat przedstawiający erozję krajobrazu i osadzanie się osadów. Źródło: dr Tristan Sales, University of Sydney

„Jeśli szukasz ciągłego modelu interakcji dorzeczy, erozji w skali globalnej i osadzania osadów w wysokiej rozdzielczości w ciągu ostatnich 100 milionów lat, to nie istnieje. Jest to więc ogromny postęp. To nie tylko narzędzie, które pomoże nam badać przeszłość, ale pomoże także naukowcom zrozumieć i przewidzieć przyszłość.

Wykorzystując ramy, które łączą siły geodynamiczne, tektoniczne i klimatyczne z procesami powierzchniowymi, zespół naukowy przedstawił nowy dynamiczny model ostatnich 100 milionów lat w wysokiej rozdzielczości (do 10 km), podzielony na ramy obejmujące milion lat.

Główny autor, dr Tristan Sales, pochodzi ze Szkoły Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Sydney. Źródło: Stephanie Zingsheim, Uniwersytet w Sydney

Drugi autor, dr Laurent Huson z Instytutu Nauk o Ziemi w Grenoble we Francji, powiedział: „Ten bezprecedensowy, wysokiej rozdzielczości model niedawnej przeszłości Ziemi zapewni geologom pełniejsze i bardziej dynamiczne zrozumienie powierzchni Ziemi.

„Co najważniejsze, rejestruje dynamikę transportu osadów z lądu do oceanu w sposób, którego wcześniej nie byliśmy w stanie zrobić”.

Animowana mapa świata przedstawiająca ewolucję krajobrazu na przestrzeni ostatnich 100 milionów lat. Źródło: dr Tristan Sales, University of Sydney

Dr Sales powiedział, że zrozumienie przepływu osadów lądowych do środowiska morskiego ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia obecnej chemii oceanów.

„Biorąc pod uwagę, że chemia oceanów szybko się zmienia z powodu zmian klimatu spowodowanych przez człowieka, posiadanie pełniejszego obrazu mogłoby pomóc w zrozumieniu środowisk morskich” – powiedział.

Model pozwoli naukowcom przetestować różne teorie dotyczące reakcji powierzchni Ziemi na zmiany klimatyczne i siły tektoniczne.

Ponadto badania dostarczają udoskonalonego modelu do zrozumienia, w jaki sposób transport osadów ziemskich reguluje obieg węgla na planecie na przestrzeni milionów lat.

„Nasze odkrycia zapewnią naukowcom z innych dziedzin dynamiczne i szczegółowe tło do przygotowywania i testowania hipotez, takich jak cykle biochemiczne lub ewolucja biologiczna”.

Odniesienie: „Sto milionów lat dynamiki krajobrazu od działu wodnego do skali globalnej” Tristan Sallis, Laurent Huson, Patrice Rae, Claire Mallard, Sabine Zahirovic, Beatriz Hadler-Bogiani, Nicholas Coltice, Miles Arnold, 2 marca 2023 r., dostępne tutaj . Nauki.
DOI: 10.1126/science.add2541

Badanie zostało sfinansowane przez rząd Australii i Australijską Radę ds. Badań.

Autorzy D. Sallisa i D. Claire Mallard i Ph.D. Studentka Beatriz Hadler Boggiani jest członkiem grupy EarthColab, a profesor nadzwyczajny Patrice Rey i dr Sabin Zahirovic należą do grupy EarthByte. Obie grupy są w Szkole Nauk o Ziemi na Uniwersytecie w Sydney.

Badania przeprowadzono we współpracy z francuskimi geologami z CNRS we Francji, Uniwersytetu w Lyonie i ENS Paris.