Forskare avslöjade just den mest detaljerade geologiska modellen av jordens senaste 100 miljoner år

Jordens yta är den "levande huden" på vår planet - den förbinder de fysiska, kemiska och biologiska systemen. Under geologisk tid förändras landskap när denna yta utvecklas, vilket reglerar kolets kretslopp och näringscirkulation när floder transporterar sediment till haven.

Alla dessa interaktioner har långtgående effekter på ekosystem och biologisk mångfald – de många levande varelser som lever på vår planet.

Som sådan är att rekonstruera hur jordens landskap har utvecklats under miljontals år ett grundläggande steg mot att förstå vår planets förändrade form och samspelet mellan saker som klimat och tektonik. Det kan också ge oss ledtrådar om utvecklingen av biologisk mångfald.

Arbeta med forskare i Frankrike (Franska nationella centret för vetenskaplig forskning, ENS Paris universitet, universitetet i Grenoble och universitetet i Lyon), vårt lag vid University of Sydney har nu publicerat en detaljerad geologisk modell av jordens ytförändringar i prestigefylld tidskrift Vetenskap.

Vår är den första dynamiska modellen – en datorsimulering – från de senaste 100 miljoner åren med hög upplösning ner till tio kilometer. I oöverträffad detalj avslöjar den hur jordens yta har förändrats över tiden, och hur det har påverkat hur sediment rör sig och sätter sig.

Uppdelad i ramar på en miljon år är vår modell baserad på ett ramverk som införlivar plattektoniska och klimatiska krafter med ytprocesser som jordbävningar, väderlek, förändrade floder och mer.

---

[Inbäddat innehåll]

---

Tre år i vardande

Projektet startade för cirka tre år sedan när vi började utveckla en ny en global modell för landskapsutveckling, som kan simulera miljontals år av förändring. Vi hittade också sätt att automatiskt lägga till annan information i vårt ramverk, som paleogeografi – historien om jordens landskap.

För denna nya studie använde vårt ramverk den senaste tekniken plattektoniska rekonstruktioner och simuleringar av tidigare klimat på global skala.

Våra avancerade datorsimuleringar använde Australiens Nationell beräkningsinfrastruktur, körs på hundratals datorprocessorer. Varje simulering tog flera dagar och byggde upp en komplett bild för att rekonstruera de senaste 100 miljoner åren av jordens ytevolution.

---

[Inbäddat innehåll]

---

All denna datorkraft har resulterat i globala högupplösta kartor som visar toppar och dalar av jordens landskap (höjd), samt flöden av vatten och sediment.

Alla dessa stämmer väl överens med befintliga geologiska observationer. Till exempel kombinerade vi data från nutid flodsediment och vattenflöden, dräneringsbassängområden, seismiska undersökningar och långsiktiga lokala och globala erosionstrender.

Våra huvudsakliga resultat är tillgängliga som tidsbaserade globala kartor med fem miljoner års intervall från Open Science Framework.

Vatten och sedimentflöde genom rum och tid

En av jordens grundläggande ytprocesser är erosion, en långsam process där material som jord och sten slits och förs bort av vind eller vatten. Detta resulterar i sedimentflöden.

Erosion spelar en viktig roll i jordens kol cykel – den oändliga globala cirkulationen av en av livets väsentliga byggstenar, kol. Att undersöka hur sedimentflöden har förändrats genom rum och tid är avgörande för vår förståelse av hur jordens klimat har varierat tidigare.

Vi fann att vår modell återger nyckelelementen i jordens sedimenttransport, från avrinningsdynamik som visar flodnätverk över tid till de långsamma förändringarna av storskaliga sedimentbassänger.

Från våra resultat fann vi också flera inkonsekvenser mellan befintliga observationer av berglager (strata) och förutsägelser av sådana lager. Detta visar att vår modell kan vara användbar för att testa och förfina rekonstruktioner av tidigare landskap.

Våra simulerade förflutna landskap är helt integrerade med de olika processerna som pågår, särskilt det hydrologiska systemet – vattnets rörelse – vilket ger en mer robust och detaljerad bild av jordens yta.

Vår studie avslöjar mer detaljer om den roll som den ständigt utvecklande jordens yta har spelat i förflyttningen av sediment från bergstoppar till havsbassänger, vilket i slutändan reglerar kolcykeln och jordens klimatfluktuationer genom djup tid.

När vi utforskar dessa resultat i takt med de geologiska uppgifterna kommer vi att kunna svara på långvariga frågor om olika avgörande egenskaper hos jordsystemet – inklusive hur vår planet kretsar kring näringsämnen och har gett upphov till liv som vi känner det.

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

Image Credit: Sander Lenaerts on Unsplash 

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Källa: https://singularityhub.com/2023/03/09/scientists-just-revealed-the-most-detailed-geological-model-of-earths-past-100-million-years/