Folosind informații din interiorul rocilor de pe suprafața Pământului, am reconstruit tectonica plăcilor planetei în ultimii 1,8 miliarde de ani.
Este pentru prima dată când înregistrările geologice ale Pământului sunt folosite astfel, privind atât de departe în timp. Acest lucru ne-a permis să facem o încercare de a mapa planeta în ultimii 40% din istoria sa, pe care o puteți vedea în animația de mai jos.
Lucrarea, condusă de Xianzhi Cao de la Universitatea Ocean din Chinaeste acum publicată în jurnalul cu acces deschis Frontierele geoștiinței.
Un dans frumos
Cartografierea planetei noastre de-a lungul istoriei sale lungi creează un dans continental frumos – fascinant în sine și o operă de artă naturală.
Începe cu harta lumii familiară tuturor. Apoi India se deplasează rapid spre sud, urmată de părți din Asia de Sud-Est ca continentul trecut al Gondwana se formează în emisfera sudică.
Cu aproximativ 200 de milioane de ani în urmă (Ma sau mega-an în reconstrucție), când dinozaurii au umblat pe pământ, Gondwana s-a legat de America de Nord, Europa și nordul Asiei pentru a forma un mare supercontinent numit Pangea.
Apoi, reconstrucția continuă înapoi în timp. Pangea și Gondwana s-au format din ciocniri mai vechi de plăci. Pe măsură ce timpul se întoarce, apare un supercontinent anterior numit Rodinia. Nu se oprește aici. Rodinia, la rândul său, este formată prin destrămarea unui supercontinent și mai vechi numit Nuna, în urmă cu aproximativ 1,35 miliarde de ani.
De ce să cartografiați trecutul Pământului?
Printre planetele din Sistemul SolarPământul este unic pentru a avea tectonica plăcilor. Suprafața sa stâncoasă este împărțită în fragmente (plăci) care se macină unele în altele și creează munți, sau se despart și formează prăpastii care sunt apoi umplute cu oceane.
Pe lângă faptul că provoacă cutremure și vulcani, tectonica plăcilor împinge și rocile din adâncul pământului în înălțimile lanțurilor muntoase. În acest fel, elementele care se aflau departe în subteran se pot eroda de pe stânci și ajung să se scurgă în râuri și oceane. De acolo, lucrurile vii pot folosi aceste elemente.
Printre aceste elemente esențiale se numără fosforul, care formează cadrul moleculelor de ADN, și molibdenul, care este folosit de organisme pentru a îndepărta azotul din atmosferă și pentru a produce proteine și aminoacizi – blocuri de construcție a vieții.
Tectonica plăcilor expune și rocile care reacționează cu dioxidul de carbon din atmosferă. Rocile care blochează dioxidul de carbon reprezintă principalul control asupra climei Pământului pe scări lungi de timp – mult, mult mai mult decât schimbările climatice tumultuoase de care suntem responsabili astăzi.
Cartografierea plăcilor tectonice din trecut a planetei este prima etapă în a putea construi un model digital complet al Pământului de-a lungul istoriei sale.
Un astfel de model ne va permite să testăm ipoteze despre trecutul Pământului. De exemplu, de ce clima Pământului a trecut prin extreme Fluctuațiile „Pământului bulgăre de zăpadă”.sau de ce oxigenul s-a acumulat în atmosferă atunci când a făcut-o.
Într-adevăr, ne va permite să înțelegem mult mai bine feedback-ul dintre planeta adâncă și sistemele de suprafață ale Pământului care susțin viața așa cum o cunoaștem.
Atât mai multe de învățat
Modelarea trecutului planetei noastre este esențială dacă vrem să înțelegem modul în care nutrienții au devenit disponibili pentru a alimenta evoluția. The primele dovezi pentru celule complexe cu nuclee – ca toate celulele animale și vegetale – datează de acum 1,65 miliarde de ani.
Este aproape de începutul acestei reconstrucții și aproape de momentul formării supercontinentului Nuna. Ne propunem să testăm dacă munții care au crescut în momentul formării Nunei ar fi putut furniza elementele pentru a alimenta evoluția celulelor complexe.
O mare parte din viața Pământului face fotosinteză și eliberează oxigen. Aceasta leagă tectonica plăcilor cu chimia atmosferei, iar o parte din oxigenul respectiv se dizolvă în oceane. La rândul lor, o serie de metale critice – cum ar fi cuprul și cobaltul – sunt mai solubile în apă bogată în oxigen. În anumite condiții, aceste metale sunt apoi precipitate din soluție: pe scurt, formează zăcăminte de minereu.
Multe metale se formează în rădăcinile vulcanilor care apar de-a lungul marginilor plăcilor. Reconstituind locul în care se aflau granițele antice ale plăcilor de-a lungul timpului, putem înțelege mai bine geografia tectonică a lumii și putem ajuta exploratorii minerali să găsească roci vechi bogate în metal, acum îngropate sub munți mult mai tineri.
În această perioadă de explorare a altor lumi din Sistemul Solar și dincolo, merită să ne amintim că sunt atât de multe despre propria noastră planetă pe care abia începem să le vedem.
Sunt 4,6 miliarde de ani de investigat, iar rocile pe care trecem conțin dovezi despre cum s-a schimbat Pământul în acest timp.
Această primă încercare de cartografiere a ultimilor 1,8 miliarde de ani din istoria Pământului este un salt înainte în marea provocare științifică de a mapa lumea noastră. Dar este doar asta – o primă încercare. Următorii ani vor vedea îmbunătățiri considerabile față de punctul de plecare pe care l-am făcut acum.
Autorul ar dori să recunoască că această cercetare a fost realizată în mare parte de Xianzhi Cao, Sergei Pisarevsky, Nicolas Flament, Derrick Hasterok, Dietmar Muller și Sanzhong Li; în calitate de coautor, el este doar un roți din rețeaua de cercetare. Autorul recunoaște, de asemenea, mulți studenți și cercetători de la Grupul de Tectonics and Earth Systems de la Universitatea din Adelaide și colegilor naționali și internaționali care au făcut munca geologică fundamentală pe care se bazează această cercetare.
Acest articol editat este republicat din Conversația sub o licență Creative Commons. Citiți articol original.