به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از ساینس الرت، سطح زمین «پوست زنده» سیاره ما است. این پوست زنده، سیستم‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را به هم متصل می‌کند. در هر دوره زمین‌شناسی، مناظر زمین متناسب با تغییر پوسته تغییر می‌کنند و چرخه کربن و گردش مواد مغذی و رسوباتی را که رودخانه‌ها به اقیانوس‌ها می‌برند تنظیم می‌کنند.
همه این فعل و انفعالات تاثیرات گسترده‌ای بر اکوسیستم‌ها و تنوع زیستی موجودات زنده ساکن این سیاره دارند. 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 می‌تواند سرنخ هایی در مورد تکامل تنوع زیستی به ما بدهد.
یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه سیدنی با همکاری دانشمندان در فرانسه (مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه، دانشگاه ENS پاریس، دانشگاه گرنوبل و دانشگاه لیون)، اکنون یک مدل زمین‌شناسی دقیق از تغییرات سطح زمین در مجله معتبر «Science» منتشر کرده است.
مدل ساخته شده توسط این گروه تحقیقاتی، اولین مدل پویا - یک شبیه‌سازی کامپیوتری - در ۱۰۰ میلیون سال گذشته با وضوح بالا تا ۱۰ کیلومتر است. این مدل با جزئیات بی‌سابقه‌ای، نشان می‌دهد که چگونه سطح زمین در طول زمان تغییر کرده و چگونه بر نحوه حرکت و نشست رسوبات تاثیر گذاشته است.
این مدل که به چارچوب‌های یک میلیون ساله تقسیم شده، 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.
برای این مطالعه جدید، از مدرن‌ترین بازسازی‌های تکتونیکی صفحه زمین و شبیه‌سازی آب و هوای گذشته در مقیاس جهانی استفاده شده است. شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای پیشرفته از زیرساخت‌های محاسباتی ملی استرالیا استفاده کرده‌اند که روی صدها پردازنده رایانه اجرا می‌شد. هر شبیه‌سازی چندین روز طول کشید و یک تصویر کامل برای بازسازی ۱۰۰ میلیون سال گذشته تکامل سطح زمین ارائه کرد. تمام این قدرت محاسباتی منجر به نقشه‌های جهانی با وضوح بالا شد که پستی و بلندی‌های مناظر زمین (ارتفاع)، و همچنین جریان آب و رسوب را نشان می‌دهد.
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 می‌شوند و توسط باد یا آب منتقل می‌شوند. فرسایش نقش مهمی در چرخه کربن زمین ایفا می‌کند و بررسی نحوه تغییر جریان رسوبات برای درک ما از چگونگی تغییر آب و هوای زمین در گذشته بسیار مهم است.
این گروه تحقیقاتی دریافتند که مدلشان عناصر کلیدی انتقال رسوب زمین را بازتولید می‌کند: از دینامیک حوضه که شبکه‌های رودخانه را در طول زمان به تصویر می‌کشد تا تغییرات آهسته حوضه‌های رسوبی در مقیاس بزرگ. همچنین چندین تناقض بین مشاهدات موجود از لایه‌های سنگ (قشر) و پیش‌بینی‌های چنین لایه‌هایی پیدا شد. این نشان می‌دهد که این مدل جدید می‌تواند برای آزمایش و اصلاح بازسازی مناظر گذشته مفید باشد.
مناظر شبیه‌سازی‌شده گذشته به طور کامل با فرآیندهای مختلف دخیل در کار، به ویژه سیستم هیدرولوژیکی ادغام شده است که نمای قوی‌تر و دقیق‌تری از سطح زمین ارائه می‌دهد. این مطالعه جزئیات بیشتری را در مورد نقشی که سطح زمین در حال تکامل دائمی در حرکت رسوبات از قله کوه‌ها به حوضه‌های اقیانوسی ایفا کرده و نشان می‌دهد که در نهایت چرخه کربن و نوسانات آب و هوای زمین را در طول زمان تنظیم می‌کند. این تحقیق به سوالات گوناگونی درباره ویژگی‌های مختلف سیستم زمین پاسخ می‌دهد که در نهایت به درک بهتر حیات آن‌گونه که می‌شناسیم، کمک می‌کند.