الگوی تغییرات 100 میلیون ساله زمین و رازهایی که فاش می نماید! ، جزئیاتی که این مدل نو نشان می دهد - آسمان فارس

به گزارش خبرنگاران و به نقل از ساینس الرت، سطح زمین پوست زنده سیاره ما است. این پوست زنده، سیستم های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را به هم متصل می نماید. در هر دوره زمین شناسی، منظره ها زمین متناسب با تغییر پوسته تغییر می نمایند و چرخه کربن و گردش مواد مغذی و رسوباتی را که رودخانه ها به اقیانوس ها می برند تنظیم می نمایند.

همه این فعل و انفعالات تاثیرات گسترده ای بر زیست بوم ها و تنوع زیستی موجودات زنده ساکن این سیاره دارند. به این ترتیب، بازسازی چگونگی تکامل منظره ها زمین در طی میلیون ها سال گامی اساسی در جهت درک تغییر شکل سیاره ما و تعامل چیزهایی مانند آب و هوا و تکتونیک است. بعلاوه می تواند سرنخ هایی در خصوص تکامل تنوع زیستی به ما بدهد.

یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه سیدنی با همکاری دانشمندان در فرانسه (مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه، دانشگاه ENS پاریس، دانشگاه گرنوبل و دانشگاه لیون)، اکنون یک مدل زمین شناسی دقیق از تغییرات سطح زمین در مجله معتبر Science منتشر نموده است.

مدل ساخته شده به وسیله این گروه تحقیقاتی، اولین مدل پویا - یک شبیه سازی کامپیوتری - در 100 میلیون سال گذشته با وضوح بالا تا 10 کیلومتر است. این مدل با جزئیات بی سابقه ای، نشان می دهد که چگونه سطح زمین در طول زمان تغییر نموده و چگونه بر نحوه حرکت و نشست رسوبات تاثیر گذاشته است.

این مدل که به چارچوب های یک میلیون ساله تقسیم شده، بر چارچوبی پایدار است که نیروهای زمین ساختی و آب و هوایی صفحه ای را با فرآیندهای سطحی مانند زلزله، هوازدگی، تغییر رودخانه ها و موارد دیگر ترکیب می نماید.

برای این مطالعه تازه، از مدرن ترین بازسازی های تکتونیکی صفحه زمین و شبیه سازی آب و هوای گذشته در مقیاس جهانی استفاده شده است. شبیه سازی های رایانه ای پیشرفته از زیرساخت های محاسباتی ملی استرالیا استفاده نموده اند که روی صدها پردازنده رایانه اجرا می شد. هر شبیه سازی چندین روز طول کشید و یک تصویر کامل برای بازسازی 100 میلیون سال گذشته تکامل سطح زمین ارائه کرد. تمام این قدرت محاسباتی منجر به نقشه های جهانی با وضوح بالا شد که پستی و بلندی های منظره ها زمین (ارتفاع)، و بعلاوه جریان آب و رسوب را نشان می دهد.

جریان آب و رسوب در فضا و زمان

یکی از فرآیندهای اساسی سطح زمین، فرسایش است، فرآیندی آهسته که در آن موادی مانند خاک و سنگ فرسوده می شوند و به وسیله باد یا آب منتقل می شوند. فرسایش نقش مهمی در چرخه کربن زمین ایفا می نماید و آنالیز نحوه تغییر جریان رسوبات برای درک ما از چگونگی تغییر آب و هوای زمین در گذشته بسیار مهم است.

این گروه تحقیقاتی دریافتند که مدلشان عناصر کلیدی انتقال رسوب زمین را بازتولید می نماید: از دینامیک حوضه که شبکه های رودخانه را در طول زمان به تصویر می کشد تا تغییرات آهسته حوضه های رسوبی در مقیاس بزرگ. بعلاوه چندین تناقض بین مشاهدات موجود از لایه های سنگ (قشر) و پیش بینی های چنین لایه هایی پیدا شد. این نشان می دهد که این مدل تازه می تواند برای آزمایش و اصلاح بازسازی منظره ها گذشته مفید باشد.

منظره ها شبیه سازی شده گذشته به طور کامل با فرآیندهای مختلف دخیل در کار، به ویژه سیستم هیدرولوژیکی ادغام شده است که نمای قوی تر و دقیق تری از سطح زمین ارائه می دهد. این مطالعه جزئیات بیشتری را در خصوص نقشی که سطح زمین در حال تکامل دائمی در حرکت رسوبات از قله کوه ها به حوضه های اقیانوسی ایفا نموده و نشان می دهد که در نهایت چرخه کربن و نوسانات آب و هوای زمین را در طول زمان تنظیم می نماید. این تحقیق به سوالات گوناگونی درباره ویژگی های مختلف سیستم زمین پاسخ می دهد که در نهایت به درک بهتر حیات آن گونه که می شناسیم، یاری می نماید.