Undersøgelse foreslår sammenhæng mellem dannelse af superkontinenter, havets tidevands styrke

Den cykliske styrkelse og svækkelse af havvande over titusinder af år er sandsynligvis forbundet med en anden, længere cyklus:dannelsen af ​​Jordens superkontinenter hver 400 til 600 millioner år, ifølge en ny undersøgelse. De nye resultater har betydning for dannelsen af ​​vores planet, dets klima og udviklingen af ​​livet på Jorden, ifølge undersøgelsens forfattere. Den nye forskning tyder på langsigtede ændringer i tidevandsenergi, som styrer styrken af ​​havets bølger, er en del af en super-tidevandscyklus dikteret af bevægelsen af ​​tektoniske plader.

Når tektoniske plader glider, synke og flytte jordens kontinenter for at danne store landmasser, eller superkontinenter, havbassiner åbner og lukker i tandem. Da disse bassiner ændrer form, de kan ramme former, der forstærker og intensiverer deres tidevand.

I den nye undersøgelse, tidevandssimuleringer projiceret hundreder af millioner af år ud i fremtiden tyder på, at Jorden nu er i den begyndende fase af et tidevandsenergimaksimum, hvor stærkt tidevand vil vare ved i omkring 20 millioner år. Havene vil gennemgå adskillige tidevandscyklusser, når det næste superkontinent dannes over de næste 250 millioner år. Til sidst, tidevandet vil blive meget svagere, ligesom de gjorde under de to seneste superkontinenter:Pangea og Rodinia, ifølge den nye undersøgelse offentliggjort i Geofysiske forskningsbreve , et tidsskrift fra American Geophysical Union.

Forskere var klar over tidevandsenergi varierede i en fjern fortid, men den nye undersøgelse antyder, at der er en super-tidevandscyklus, der forekommer over geologiske tidsskalaer og er forbundet med tektoniske bevægelser.

"Vores simuleringer tyder på, at tidevandet er, i øjeblikket, unormalt store, " sagde oceanograf Mattias Green fra Bangor University's School of Ocean Sciences i Menai Bridge i Det Forenede Kongerige og hovedforfatter af den nye undersøgelse. "Og det var virkelig vores motiverende spørgsmål:Hvis tidevandet var svagt indtil for 200 millioner år siden, og de er siden skudt op og blevet meget energiske i løbet af de sidste to millioner år, hvad vil der ske, hvis vi bevæger os millioner af år ud i fremtiden?"

Tidevandsstyrke er forbundet med livet på Jorden, og forståelsen af ​​havets cykliske progression er med til at informere videnskabsmænds forståelse af evolutionær historie, ifølge undersøgelsens forfattere. I tider med stærk tidevandsenergi, som i dag, stærke bølger rører havet, skabe den næringsstofblanding, der er nødvendig for at opretholde havets liv. Mens Jordens landmasser bevæger sig langsomt mod en superkontinentkonfiguration, planetens havbassiner åbner, til sidst danner én ubrudt masse vand. Sådan et hav ville have lav tidevandsenergi. Svage bølger betyder, at der er mindre næringsstofblanding, som kunne skabe en iltsultet havbund stort set blottet for liv, meget som en pøl af stillestående vand, ifølge den nye undersøgelse.

Eksistensen af ​​denne cyklus og dens forbindelse til tektonisk bevægelse står til at informere mange discipliner, fra evolutionær biologi til global næringsstofkredsløb, ifølge geofysiker Dietmar Müller fra University of Sydney i Australien, som ikke var involveret i den nye undersøgelse.

"Det betyder nok ikke noget for mennesker nu i vores liv, " sagde Muller. "Men det forbedrer vores forståelse af interaktioner mellem pladetektonik, Jordens klimasystem, dens oceaner, og endda hvordan livets udvikling er, i hvert fald til en vis grad, drevet af denne tidevandsproces."

Skiftende kontinenter, havbassiner

Hvert af Jordens kontinenter rider på toppen af ​​enorme klippeplader kendt som tektoniske plader. Disse plader skifter over hundreder af millioner af år, påfaldende forskellige kontinentale konfigurationer undervejs.

Tektoniske plader dikterer formen og arrangementet af kontinenter, men de bestemmer også formen på havbassiner. Mens de nordamerikanske og eurasiske plader glider fra hinanden, Atlanterhavet mellem dem udvider sig, også ændre sin form.

Ændringen i form af havbassiner forårsager en ændring i en egenskab kendt som resonans. Når et bassin er resonans, energi fra månens gravitationstiltrækning flugter med længden af ​​havbassinet, forårsager en forstærkning af tidevandsenergi.

Grøn sammenligner resonans med et barn på et gyngestativ. Et gyngende barn har kun brug for et lille skub fra en voksen, på det rigtige tidspunkt, for at holde gyngen i bevægelse højere og højere. "Du tvinger den med samme frekvens som den naturlige oscillation, og det samme sker i havet, " han sagde.

En tektonisk tidslinje

I den nye undersøgelse, videnskabsmænd simulerede bevægelsen af ​​Jordens tektoniske plader og ændringer i resonansen af ​​havbassiner over millioner af år.

Den nye forskning tyder på, at Atlanterhavet i øjeblikket er resonant, får havets tidevand til at nærme sig maksimale energiniveauer. I løbet af de næste 50 millioner år, tidevand i Nordatlanten og Stillehavet vil komme tættere på resonans og vokse sig stærkere. Til den tid, Asien vil splittes, skabe et nyt havbassin, ifølge undersøgelsen.

Om 100 millioner år, det Indiske Ocean, Stillehavet og et nydannet panasiatisk hav vil også se højere resonans og stærkere tidevand. Australien vil bevæge sig nordpå for at slutte sig til den nederste halvdel af Asien, da alle kontinenter langsomt begynder at smelte sammen til en enkelt landmasse på den nordlige halvkugle, ifølge den nye undersøgelse.

Efter 150 millioner år, tidevandsenergien begynder at falde, efterhånden som Jordens landmasser danner det næste superkontinent, og resonansen falder. Om 250 millioner år, det nye superkontinent vil være dannet, bringer en alder med lav resonans ind, fører til lavvandeenergi og et stort set stille hav, ifølge den nye forskning.

Den nye undersøgelse finder, at hvert tidevandsmaksimum varer højst 50 millioner år og ikke nødvendigvis er i fase med superkontinentets cyklus.