دانشمندان به تازگی جزئی ترین مدل زمین شناسی 100 میلیون سال گذشته زمین را کشف کردند.

دانشمندان به تازگی جزئی ترین مدل زمین شناسی 100 میلیون سال گذشته زمین را کشف کردند.

تمبر زمان: 9 مارس 2023، 10:00 صبح

سطح زمین "پوست زنده" سیاره ما است - سیستم های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را به هم متصل می کند. در طول زمان زمین شناسی، مناظر با تکامل این سطح تغییر می کنند و تنظیم می کنند چرخه کربن و گردش مواد مغذی به عنوان رودخانه ها رسوب را به اقیانوس ها حمل می کنند.

همه این فعل و انفعالات تأثیرات گسترده ای بر اکوسیستم ها و تنوع زیستی دارند - موجودات زنده زیادی که در سیاره ما ساکن هستند.

به این ترتیب، بازسازی چگونگی تکامل مناظر زمین در طی میلیون‌ها سال گامی اساسی در جهت درک تغییر شکل سیاره ما و تعامل چیزهایی مانند آب و هوا و تکتونیک است. همچنین می تواند سرنخ هایی در مورد تکامل تنوع زیستی به ما بدهد.

کار با دانشمندان در فرانسه (مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه, ENS پاریس دانشگاه، دانشگاه گرنوبل و دانشگاه لیون) تیم ما در دانشگاه سیدنی در حال حاضر یک مدل زمین شناسی دقیق از تغییرات سطح زمین در مجله معتبر علم.

مدل ما اولین مدل پویا - یک شبیه‌سازی کامپیوتری - در 100 میلیون سال گذشته با وضوح بالا تا ده کیلومتر است. با جزئیات بی‌سابقه‌ای، نشان می‌دهد که چگونه سطح زمین در طول زمان تغییر کرده است و چگونه بر نحوه حرکت و نشست رسوبات تأثیر گذاشته است.

مدل ما که به چارچوب‌های یک میلیون ساله تقسیم شده است، بر چارچوبی استوار است که نیروهای زمین ساختی و آب و هوایی صفحه‌ای را با فرآیندهای سطحی مانند زلزله، هوازدگی، تغییر رودخانه‌ها و موارد دیگر ترکیب می‌کند.

[محتوای جاسازی شده]

سه سال در حال ساخت

این پروژه حدود سه سال پیش شروع شد، زمانی که ما توسعه یک پروژه جدید را آغاز کردیم مدل تکامل چشم انداز در مقیاس جهانی، قادر به شبیه سازی میلیون ها سال تغییر است. ما همچنین راه‌هایی برای اضافه کردن خودکار اطلاعات دیگر به چارچوب خود پیدا کردیم، مانند جغرافیای دیرینه - تاریخچه مناظر زمین.

برای این مطالعه جدید، چارچوب ما از آخرین هنر استفاده کرده است بازسازی های تکتونیکی صفحه و شبیه سازی آب و هوای گذشته در مقیاس جهانی

شبیه سازی کامپیوتری پیشرفته ما از استرالیا استفاده می کند زیرساخت محاسباتی ملی، روی صدها پردازنده کامپیوتری اجرا می شود. هر شبیه سازی چندین روز طول کشید و یک تصویر کامل برای بازسازی 100 میلیون سال گذشته تکامل سطح زمین ساخت.

[محتوای جاسازی شده]

تمام این قدرت محاسباتی منجر به نقشه‌های جهانی با وضوح بالا شده است که پستی و بلندی‌های مناظر زمین (ارتفاع)، و همچنین جریان آب و رسوب را نشان می‌دهد.

همه اینها به خوبی با مشاهدات زمین شناسی موجود مطابقت دارند. به عنوان مثال، ما داده های امروزی را با هم ترکیب کردیم رسوبات رودخانه و جریان آب، مناطق حوضه زهکشی، بررسی های لرزه ای و روندهای بلند مدت فرسایش محلی و جهانی.

خروجی های اصلی ما به صورت نقشه های جهانی مبتنی بر زمان در فواصل زمانی پنج میلیون ساله در دسترس هستند چارچوب علوم باز.

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 توسط باد یا آب منتقل می شوند. این منجر به جریان رسوب می شود.

فرسایش نقش مهمی در زمین دارد کربن چرخه - گردش جهانی بی پایان یکی از اجزای سازنده حیات، کربن. بررسی نحوه تغییر جریان رسوبات در فضا و زمان برای درک ما از چگونگی تغییر آب و هوای زمین در گذشته بسیار مهم است.

ما دریافتیم که مدل ما عناصر کلیدی انتقال رسوب زمین را بازتولید می کند، از دینامیک حوضه که شبکه های رودخانه را در طول زمان به تصویر می کشد تا تغییرات آهسته حوضه های رسوبی در مقیاس بزرگ.

از نتایج ما، ما همچنین چندین تناقض بین مشاهدات موجود از لایه‌های سنگ (قشر) و پیش‌بینی‌های چنین لایه‌هایی پیدا کردیم. این نشان می دهد که مدل ما می تواند برای آزمایش و اصلاح بازسازی مناظر گذشته مفید باشد.

مناظر شبیه سازی شده گذشته ما به طور کامل با فرآیندهای مختلف در حال بازی، به ویژه سیستم هیدرولوژیکی - حرکت آب - یکپارچه شده است و نمای قوی تر و دقیق تری از سطح زمین ارائه می دهد.

مطالعه ما جزئیات بیشتری را در مورد نقشی که سطح دائماً در حال تکامل زمین در حرکت رسوبات از قله کوه ها به حوضه های اقیانوسی ایفا کرده است، نشان می دهد که در نهایت چرخه کربن و نوسانات آب و هوای زمین را در طول زمان تنظیم می کند.

همانطور که ما این نتایج را در کنار سوابق زمین شناسی بررسی می کنیم، قادر خواهیم بود به سوالات طولانی مدت در مورد ویژگی های مختلف سیستم زمین پاسخ دهیم - از جمله نحوه چرخه سیاره ما مواد مغذی و ایجاد حیات آنگونه که ما می شناسیم.گفتگو

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

تصویر های اعتباری: ساندر لنارتز on می Unsplash 

تمبر زمان:

بیشتر از تکینگی هاب