Dawno temu wszystkie kontynenty były skoncentrowane w jednym lądzie zwanym Pangea. Pangea rozpadła się około 200 milionów lat temu, a jej fragmenty dryfowały przez płyty tektoniczne, ale nie na zawsze. Kontynenty połączą się ponownie w odległej przyszłości. Nowe badanie, które zostanie zaprezentowane 8 grudnia na sesji plakatowej online na spotkaniu American Geophysical Union, sugeruje, że przyszłe położenie superkontynentu może mieć ogromny wpływ na zamieszkiwalność Ziemi i stabilność klimatu. Odkrycia te są również ważne dla poszukiwań życia na innych planetach.
Badanie zgłoszone do publikacji jest pierwszym, które modeluje klimat odległego superkontynentu przyszłości.
Naukowcy nie są pewni, jak będzie wyglądał następny superkontynent ani gdzie będzie się znajdował. Jedną z możliwości jest to, że za 200 milionów lat wszystkie kontynenty z wyjątkiem Antarktydy mogą połączyć się w pobliżu Bieguna Północnego, tworząc superkontynent Armenia. Inną możliwością jest to, że „Aurica” mogła powstać ze wszystkich kontynentów, które zbiegły się wokół równika w okresie około 250 milionów lat.
Jak rozmieszczone są lądy superkontynentu Aurika (powyżej) i Amasia. Przyszłe formy terenu są pokazane na szaro, w celu porównania z obecnymi zarysami kontynentów. Źródło obrazu: Way et al. 2020
W nowym badaniu naukowcy wykorzystali trójwymiarowy globalny model klimatyczny, aby stworzyć model tego, jak te dwie konfiguracje lądowe wpłyną na globalny system klimatyczny. Badaniem kierował Michael Way, fizyk z Goddard Institute for Space Studies NASA, będącego częścią Earth Institute na Uniwersytecie Columbia.
Zespół odkrył, że Amasya i Aurika wpływają na klimat w różny sposób, zmieniając cyrkulację atmosferyczną i oceaniczną. Gdyby wszystkie kontynenty były skupione wokół równika w scenariuszu Aurica, Ziemia mogłaby się ocieplić o 3°C.
W scenariuszu Amasya brak lądu między biegunami zakłóciłby taśmociąg oceaniczny, który obecnie transportuje ciepło z równika do biegunów z powodu nagromadzenia się lądu wokół biegunów. W rezultacie bieguny będą zimniejsze i pokryte lodem przez cały rok. Cały ten lód odbija ciepło z powrotem w przestrzeń kosmiczną.
Z Amasya „więcej opadów śniegu” – wyjaśnił Way. „Masz pokrywy lodowe i otrzymujesz bardzo skuteczne sprzężenie zwrotne albedo lodu, które ma tendencję do chłodzenia planety”.
Way stwierdził, że oprócz niższych temperatur w scenariuszu Amasya poziom mórz może być niższy, więcej wody zostanie uwięzione w pokrywie lodowej, a śnieżne warunki mogą sprawić, że nie będzie wystarczająco dużo ziemi pod uprawę roślin.
Z drugiej strony Ourika może być bardziej zorientowana na plażę, mówi. Ziemia bliżej równika pochłaniałaby tam silniejsze światło słoneczne i nie byłoby czap lodowych odbijających ciepło z atmosfery Ziemi, więc globalne temperatury byłyby wyższe.
Podczas gdy Way porównuje wybrzeże Aurica do rajskich plaż Brazylii, „wewnątrz lądu może być bardzo sucho”, ostrzega. To, czy znaczna część lądu nadaje się pod uprawę, będzie zależało od rozmieszczenia jezior i rodzajów opadów deszczu, jakie otrzymują — szczegóły nie są omówione w tym artykule, ale mogą zostać zbadane w przyszłości.
Dystrybucja śniegu i lodu zimą i latem w Aurika (po lewej) i Amasya. Źródło obrazu: Way et al. 2020
Modelowanie pokazuje, że około 60 procent powierzchni Amazonii jest idealne dla wody w stanie ciekłym, w porównaniu do 99,8 procent powierzchni Orica – odkrycie, które może pomóc w poszukiwaniu życia na innych planetach. Jednym z głównych czynników, na które astronomowie zwracają uwagę podczas poszukiwania potencjalnie nadających się do zamieszkania światów, jest to, czy woda w stanie ciekłym może przetrwać na powierzchni planety. Podczas modelowania tych innych światów, mają tendencję do symulowania planet, które są całkowicie pokryte oceanami lub mają topografię podobną do dzisiejszej Ziemi. Jednak nowe badanie pokazuje, że ważne jest uwzględnienie lokalizacji lądu podczas oceny, czy temperatury mieszczą się w strefie „nadającej się do zamieszkania” między zamarzaniem a wrzeniem.
Chociaż naukowcom może zająć dekadę lub więcej, aby określić faktyczne rozmieszczenie lądów i oceanów na planetach w innych układach gwiezdnych, badacze mają nadzieję, że uda im się zgromadzić obszerną bibliotekę danych o lądach i oceanach do modelowania klimatu, która pomoże oszacować potencjalną przydatność planet do zamieszkania.
Współautorami badania są Hannah Davies i Joao Duarte z Uniwersytetu Lizbońskiego oraz Mattias Greene z Uniwersytetu w Bangor w Walii.
Cześć Sarah. Znów złoto. Och, jak będzie wyglądał klimat, gdy ziemia znów się przesunie, a stare baseny oceaniczne się zamkną, a nowe otworzą. To musi się zmienić, ponieważ wierzę, że wiatry i prądy oceaniczne się zmienią, a struktury geologiczne się wyrównają. Płyta północnoamerykańska przesuwa się szybko na południowy zachód. Pierwsza płyta afrykańska zrównała Europę z ziemią, więc w Turcji, Grecji i Włoszech doszło do kilku trzęsień ziemi. Będzie ciekawie zobaczyć, w którą stronę pójdą Wyspy Brytyjskie (Irlandia pochodzi z południowego Pacyfiku w regionie oceanicznym. Oczywiście strefa sejsmiczna 90E jest bardzo aktywna, a płyta indoaustralijska rzeczywiście przesuwa się w kierunku Indii.