นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเปิดเผยแบบจำลองทางธรณีวิทยาที่มีรายละเอียดมากที่สุดของโลกในช่วง 100 ล้านปีที่ผ่านมา

นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเปิดเผยแบบจำลองทางธรณีวิทยาที่มีรายละเอียดมากที่สุดของโลกในช่วง 100 ล้านปีที่ผ่านมา

พื้นผิวโลกคือ “ผิวหนังที่มีชีวิต” ของโลกของเรา ซึ่งเชื่อมต่อระบบทางกายภาพ เคมี และระบบชีวภาพ เมื่อเวลาผ่านไปทางธรณีวิทยา ภูมิประเทศจะเปลี่ยนไปเมื่อพื้นผิวนี้วิวัฒนาการ ควบคุมวัฏจักรคาร์บอนและการไหลเวียนของสารอาหารเมื่อแม่น้ำพัดพาตะกอนลงสู่มหาสมุทร ปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดนี้มีผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อระบบนิเวศและความหลากหลายทางชีวภาพ ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่อาศัยอยู่ในโลกของเรา ด้วยเหตุนี้ การสร้างภูมิประเทศของโลกใหม่ที่มีวิวัฒนาการมาเป็นเวลาหลายล้านปีจึงเป็นขั้น

ตอนพื้นฐานในการทำความเข้าใจรูปร่างที่เปลี่ยนแปลงไปของโลก

ของเรา และปฏิสัมพันธ์ของสิ่งต่างๆ เช่น สภาพภูมิอากาศและการเคลื่อนตัว นอกจากนี้ยังสามารถให้เบาะแสเกี่ยวกับวิวัฒนาการของความหลากหลายทางชีวภาพ

การทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ในฝรั่งเศส ( ศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศส มหาวิทยาลัย ENS Parisมหาวิทยาลัย Grenoble และมหาวิทยาลัย Lyon) ทีมงานของเราที่มหาวิทยาลัยซิดนีย์ได้เผยแพร่แบบจำลองทางธรณีวิทยาโดยละเอียดของการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวโลกในวารสารScience อันทรงเกียรติ

เป็นอิสระ อิสระ และอิงตามหลักฐาน

ของเราเป็นแบบจำลองไดนามิกรุ่นแรก ซึ่งเป็นการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เมื่อ 100 ล้านปีที่ผ่านมาด้วยความละเอียดสูงถึงสิบกิโลเมตร ในรายละเอียดที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน เผยให้เห็นว่าพื้นผิวโลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป และการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของตะกอนและการตกตะกอนอย่างไร

แบบจำลองของเราแตกออกเป็นกรอบของล้านปีตามกรอบที่รวมเอาแรงเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกและภูมิอากาศเข้ากับกระบวนการพื้นผิว เช่น แผ่นดินไหว ดินฟ้าอากาศ แม่น้ำที่เปลี่ยนแปลง และอื่นๆ

โครงการนี้เริ่มต้นเมื่อประมาณสามปีที่แล้วเมื่อเราเริ่มพัฒนาแบบจำลองวิวัฒนาการภูมิทัศน์ระดับโลก แบบใหม่ ซึ่งสามารถจำลองการเปลี่ยนแปลงนับล้านปีได้ นอกจากนี้ เรายังพบวิธีเพิ่มข้อมูลอื่นๆ ลงในกรอบงานของเราโดยอัตโนมัติ เช่น บรรพชีวินวิทยา – ประวัติภูมิประเทศของโลก

สำหรับการศึกษาใหม่นี้ กรอบงานของเราใช้การสร้างแผ่นเปลือกโลกที่ล้ำ 

สมัย และการจำลองสภาพอากาศในอดีตในระดับโลก การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ขั้นสูงของเราใช้โครงสร้างพื้นฐานการคำนวณแห่งชาติ ของออสเตรเลีย ซึ่งทำงานบนโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์หลายร้อยตัว การจำลองแต่ละครั้งใช้เวลาหลายวัน สร้างภาพที่สมบูรณ์เพื่อสร้างวิวัฒนาการพื้นผิวโลกในช่วง 100 ล้านปีที่ผ่านมา

พลังการประมวลผลทั้งหมดนี้ส่งผลให้เกิดแผนที่ความละเอียดสูงระดับโลกที่แสดงความสูงและต่ำสุดของภูมิประเทศของโลก (ระดับความสูง) ตลอดจนการไหลของน้ำและตะกอน

ทั้งหมดนี้เข้ากันได้ดีกับการสังเกตการณ์ทางธรณีวิทยาที่มีอยู่ ตัวอย่างเช่น เรารวมข้อมูลจาก ตะกอนแม่น้ำในปัจจุบัน และการไหลของน้ำ พื้นที่ลุ่มน้ำ การสำรวจแผ่นดินไหว และแนวโน้มการกัดเซาะในท้องถิ่นและทั่วโลกในระยะยาว

ผลลัพธ์หลักของเรามีอยู่ในรูปแบบแผนที่โลกตามเวลาในช่วงเวลาห้าล้านปีจากOpen Science Framework

น้ำและตะกอนไหลผ่านอวกาศและเวลา

กระบวนการพื้นผิวพื้นฐานอย่างหนึ่งของโลกคือการกัดเซาะ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช้าซึ่งวัสดุต่างๆ เช่น ดินและหิน สึกกร่อนและพัดพาไปโดยลมหรือน้ำ ส่งผลให้ตะกอนไหล

การสึกกร่อนมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรคาร์บอนของโลก ซึ่งเป็นการหมุนเวียนทั่วโลกอย่างไม่มีวันจบสิ้นของหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของชีวิต ซึ่งก็คือคาร์บอน การสำรวจเส้นทางการไหลของตะกอนที่เปลี่ยนแปลงไปในอวกาศและเวลามีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจว่าสภาพอากาศของโลกเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในอดีต

เราพบว่าแบบจำลองของเราจำลององค์ประกอบหลักของการเคลื่อนย้ายตะกอนของโลก ตั้งแต่พลวัตของการเก็บกักน้ำที่แสดงเครือข่ายแม่น้ำเมื่อเวลาผ่าน ไปไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ ของแอ่งตะกอนขนาดใหญ่

จากผลลัพธ์ของเรา เรายังพบความไม่สอดคล้องกันหลายอย่างระหว่างการสังเกตชั้นหินที่มีอยู่ (ชั้นหิน) และการคาดคะเนชั้นดังกล่าว นี่แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองของเราอาจมีประโยชน์สำหรับการทดสอบและปรับแต่งการสร้างภูมิทัศน์ในอดีตขึ้นมาใหม่

ภูมิทัศน์ในอดีตจำลองของเราผสานรวมเข้ากับกระบวนการต่างๆ อย่างเต็มที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบอุทกวิทยา – การเคลื่อนที่ของน้ำ – ให้มุมมองที่แข็งแกร่งและมีรายละเอียดมากขึ้นของพื้นผิวโลก

มุมมองแผนที่ (วงกลมสีชมพูและสีเหลือง) ของตะกอนแม่น้ำที่ไหลสูงสุด 100 สาย ณ เวลาที่กำหนด Tristan Salles ผู้เขียนจัดให้

การศึกษาของเราเปิดเผยรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทของพื้นผิวโลกที่พัฒนาอย่างต่อเนื่องในการเคลื่อนที่ของตะกอนจากยอดเขาสู่แอ่งน้ำในมหาสมุทร ซึ่งท้ายที่สุดแล้วควบคุมวัฏจักรคาร์บอนและความผันผวนของสภาพอากาศของโลกในช่วงเวลาลึก

เมื่อเราสำรวจผลลัพธ์เหล่านี้ควบคู่กับบันทึกทางธรณีวิทยา เราจะสามารถตอบคำถามที่มีมาอย่างยาวนานเกี่ยวกับลักษณะสำคัญต่างๆ ของระบบโลก รวมถึงวิธีที่โลกของเราหมุนเวียนสารอาหาร และก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตอย่างที่เราทราบกันดี

Credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100