科学家刚刚揭示了地球过去一亿年最详细的地质模型

地球表面是我们星球的“活皮”——它连接着物理、化学和生物系统。 随着地质年代的推移，地貌随着地表的演化而变化，调节着 碳循环 和养分循环，因为河流将沉积物带入海洋。

所有这些相互作用都对生态系统和生物多样性——居住在我们星球上的许多生物——产生了深远的影响。

因此，重建地球景观在数百万年中是如何演变的是了解我们星球不断变化的形状以及气候和构造等事物相互作用的基本步骤。 它还可以为我们提供有关生物多样性进化的线索。

与法国科学家合作（法国国家科学研究中心, ENS巴黎 大学，格勒诺布尔大学和里昂大学）， 我们的团队 悉尼大学现在发表了地球表面变化的详细地质模型 权威期刊 科学.

我们的模型是过去 100 亿年的第一个动态模型（计算机模拟），分辨率低至 XNUMX 公里。 它以前所未有的细节揭示了地球表面如何随时间发生变化，以及这如何影响沉积物四处移动和沉积的方式。

分成一百万年的框架，我们的模型基于一个框架，该框架将板块构造和气候力与地震、风化、河流变化等地表过程结合起来。

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三年的酝酿

该项目大约在三年前开始，当时我们开始开发一种新的 全球尺度景观演化模型，能够模拟数百万年的变化。 我们还找到了将其他信息自动添加到我们的框架中的方法，例如古地理——地球景观的历史。

对于这项新研究，我们的框架使用了最先进的 板块构造重建 和 模拟过去的气候 在全球范围内。

我们先进的计算机模拟使用了澳大利亚的 国家计算基础设施，在数百个计算机处理器上运行。 每次模拟都需要几天时间，构建一幅完整的图来重建过去 100 亿年的地球表面演化。

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所有这些计算能力已经产生了全球高分辨率地图，这些地图显示了地球景观（海拔）的高点和低点，以及水和沉积物的流动。

所有这些都与现有的地质观测非常吻合。 例如，我们结合了当今的数据 河流沉积物和水流、流域盆地地区、地震调查以及长期的局部和全球侵蚀趋势。

我们的主要输出以基于时间的全球地图形式提供，间隔时间为 XNUMX 万年，从 开放科学框架.

水和泥沙在时空中流动

地球的基本表面过程之一是侵蚀，这是一个缓慢的过程，其中土壤和岩石等物质被风或水磨损并带走。 这导致沉积物流动。

侵蚀在地球上起着重要作用 碳 循环——生命的基本组成部分之一永无止境的全球循环， 碳. 研究沉积物流动在空间和时间中的变化方式对于我们了解过去地球气候的变化至关重要。

我们发现我们的模型重现了地球沉积物运输的关键要素，从描述河流网络随时间变化的集水区动态到 大型沉积盆地.

从我们的结果中，我们还发现了岩层（地层）的现有观察结果与这些层的预测之间的一些不一致之处。 这表明我们的模型可用于测试和完善过去景观的重建。

我们模拟的过去景观与正在发生的各种过程完全结合，尤其是水文系统——水的运动——提供了更可靠、更详细的地球表面视图。

我们的研究揭示了不断变化的地球表面在沉积物从山顶向海洋盆地运动中所起作用的更多细节，最终调节了深层时间的碳循环和地球气候波动。

当我们结合地质记录探索这些结果时，我们将能够回答关于地球系统各种关键特征的长期存在的问题——包括我们的星球如何循环养分，以及如何产生我们所知的生命。

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

图片来源： 桑德莱纳茨 on Unsplash 

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• Sumber: https://singularityhub.com/2023/03/09/scientists-just-revealed-the-most-detailed-geological-model-of-earths-past-100-million-years/