Wetenschappers hebben zojuist het meest gedetailleerde geologische model van de afgelopen 100 miljoen jaar van de aarde onthuld

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

Het aardoppervlak is de 'levende huid' van onze planeet - het verbindt de fysische, chemische en biologische systemen. In de loop van de geologische tijd veranderen landschappen naarmate dit oppervlak evolueert, waardoor de koolstof cyclus en de circulatie van voedingsstoffen terwijl rivieren sediment naar de oceanen voeren.

Al deze interacties hebben verreikende effecten op ecosystemen en biodiversiteit - de vele levende wezens die onze planeet bewonen.

Als zodanig is het reconstrueren van hoe de landschappen van de aarde gedurende miljoenen jaren zijn geëvolueerd een fundamentele stap naar het begrijpen van de veranderende vorm van onze planeet en de interactie van zaken als het klimaat en tektoniek. Het kan ons ook aanwijzingen geven over de evolutie van de biodiversiteit.

Werken met wetenschappers in Frankrijk (Frans nationaal centrum voor wetenschappelijk onderzoek, ENS Parijs universiteit, Universiteit van Grenoble en Universiteit van Lyon), ons team aan de Universiteit van Sydney heeft nu een gedetailleerd geologisch model gepubliceerd van veranderingen aan het aardoppervlak in de prestigieus tijdschrift Wetenschap.

Het onze is het eerste dynamische model - een computersimulatie - van de afgelopen 100 miljoen jaar met een hoge resolutie tot tien kilometer. In ongekend detail onthult het hoe het aardoppervlak in de loop van de tijd is veranderd en hoe dat de manier heeft beïnvloed waarop sediment beweegt en bezinkt.

Ons model is opgesplitst in frames van een miljoen jaar en is gebaseerd op een raamwerk dat platentektoniek en klimatologische krachten bevat met oppervlakteprocessen zoals aardbevingen, verwering, veranderende rivieren en meer.

[Ingesloten inhoud]

Drie jaar in de maak

Het project begon ongeveer drie jaar geleden toen we begonnen met de ontwikkeling van een nieuw landschapsevolutiemodel op wereldschaal, in staat om miljoenen jaren van verandering te simuleren. We hebben ook manieren gevonden om automatisch andere informatie aan ons raamwerk toe te voegen, zoals paleogeografie - de geschiedenis van de landschappen op aarde.

Voor deze nieuwe studie gebruikte ons raamwerk state-of-the-art platentektoniek reconstructies en simulaties van klimaten uit het verleden Op wereldwijde schaal.

Onze geavanceerde computersimulaties gebruikten die van Australië Nationale computerinfrastructuur, draaiend op honderden computerprocessors. Elke simulatie nam enkele dagen in beslag en bouwde een compleet beeld op om de afgelopen 100 miljoen jaar van de evolutie van het aardoppervlak te reconstrueren.

[Ingesloten inhoud]

Al deze rekenkracht heeft geresulteerd in wereldwijde kaarten met een hoge resolutie die de hoogte- en dieptepunten van de aardse landschappen (hoogte) laten zien, evenals de stromen van water en sediment.

Al deze passen goed bij bestaande geologische waarnemingen. Zo hebben we data van nu gecombineerd riviersediment en waterstromen, stroomgebieden, seismische onderzoeken en lokale en wereldwijde erosietrends op de lange termijn.

Onze belangrijkste resultaten zijn beschikbaar als op tijd gebaseerde wereldkaarten met tussenpozen van vijf miljoen jaar vanaf het Open Science-kader.

Water- en sedimentstroom door ruimte en tijd

Een van de fundamentele oppervlakteprocessen van de aarde is erosie, een langzaam proces waarbij materialen zoals aarde en gesteente worden uitgesleten en meegesleurd door wind of water. Hierdoor ontstaan sedimentstromen.

Erosie speelt een belangrijke rol in de aarde carbon cyclus - de nooit eindigende wereldwijde circulatie van een van de essentiële bouwstenen van het leven, carbon. Onderzoek naar de manier waarop sedimentstromen door ruimte en tijd zijn veranderd, is cruciaal voor ons begrip van hoe de klimaten op aarde in het verleden zijn veranderd.

We ontdekten dat ons model de belangrijkste elementen van het sedimenttransport van de aarde reproduceert, van stroomgebieddynamiek die riviernetwerken in de loop van de tijd weergeeft tot de langzame veranderingen van grootschalige sedimentaire bekkens.

Uit onze resultaten hebben we ook verschillende inconsistenties gevonden tussen bestaande waarnemingen van gesteentelagen (lagen) en voorspellingen van dergelijke lagen. Dit toont aan dat ons model nuttig kan zijn voor het testen en verfijnen van reconstructies van landschappen uit het verleden.

Onze gesimuleerde landschappen uit het verleden zijn volledig geïntegreerd met de verschillende processen die spelen, met name het hydrologische systeem - de beweging van water - en biedt een robuuster en gedetailleerder beeld van het aardoppervlak.

Onze studie onthult meer details over de rol die het constant evoluerende aardoppervlak heeft gespeeld in de beweging van sedimenten van bergtoppen naar oceaanbekkens, waardoor uiteindelijk de koolstofcyclus en de klimaatschommelingen op aarde door de diepe tijd worden gereguleerd.

Terwijl we deze resultaten onderzoeken in combinatie met de geologische gegevens, zullen we in staat zijn om lang bestaande vragen over verschillende cruciale kenmerken van het aardsysteem te beantwoorden, inclusief de manier waarop onze planeet voedingsstoffen circuleert en aanleiding heeft gegeven tot het leven zoals wij dat kennen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Krediet van het beeld: Sander Lenaerts on Unsplash