Das detaillierteste Modell der Erdoberfläche aller Zeiten

Ein fortschrittliches digitales Werkzeug kann uns helfen, die Vergangenheit zu verstehen und die Entwicklung der Erdoberfläche vorherzusagen.

Das Zusammenspiel von Klima, tektonischer Aktivität und dem Lauf der Zeit erzeugt enorme Kräfte, die das Erscheinungsbild unseres Planeten prägen. Sanfte Erosion durch Flüsse trägt nur noch dazu bei und macht das scheinbar unveränderliche Gestein zu einer sich ständig weiterentwickelnden Oberfläche.

Unser Verständnis dieses komplexen Prozesses war jedoch bestenfalls begrenzt.

Wissenschaftler haben neue Forschungsergebnisse veröffentlicht, die ein detailliertes und dynamisches Modell der Erdoberfläche der letzten 100 Millionen Jahre offenbaren.

In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern in Frankreich veröffentlichten Geowissenschaftler der Universität Sydney dieses neue Modell in der renommierten Zeitschrift Wissenschaften.

Animiertes Landschaftsdynamikmodell der letzten 100 Millionen Jahre, das Landschaftserosion und Sedimentablagerung zeigt. Bildnachweis: Dr. Tristan Sales,[{“ attribute=““>University of Sydney

For the first time, it provides a high-resolution understanding of how today’s geophysical landscapes were created and how millions of tonnes of sediment have flowed to the oceans.

Lead author Dr. Tristan Salles from the University of Sydney School of Geosciences, said: “To predict the future, we must understand the past. But our geological models have only provided a fragmented understanding of how our planet’s recent physical features formed.

“If you look for a continuous model of the interplay between river basins, global-scale erosion, and sediment deposition at high resolution for the past 100 million years, it just doesn’t exist. So, this is a big advance. It’s not only a tool to help us investigate the past but will help scientists understand and predict the future, as well.”

Lead author Dr. Tristan Salles from the School of Geosciences at the University of Sydney. Credit: Stefanie Zingsheim, The University of Sydney

Using a framework incorporating geodynamics, tectonic and climatic forces with surface processes, the scientific team has presented a new dynamic model of the past 100 million years at high resolution (down to 10 kilometers), broken into frames of a million years.

Second author Dr. Laurent Husson from Institut des Sciences de la Terre in Grenoble, France, said: “This unprecedented high-resolution model of Earth’s recent past will equip geoscientists with a more complete and dynamic understanding of the Earth’s surface.

“Critically, it captures the dynamics of sediment transfer from the land to oceans in a way we have not previously been able to.”

Animierte Weltkarte der Landschaftsentwicklung der letzten 100 Millionen Jahre. Bildnachweis: Dr. Tristan Sales, University of Sydney

Dr. Sales sagte, dass das Verständnis des Flusses von terrestrischen Sedimenten in Meeresumgebungen für das Verständnis der aktuellen Ozeanchemie von entscheidender Bedeutung ist.

„Angesichts der Tatsache, dass sich die Chemie der Ozeane aufgrund des vom Menschen verursachten Klimawandels schnell verändert, könnte ein vollständigeres Bild unser Verständnis der Meeresumwelt verbessern“, sagte er.

Das Modell wird es Wissenschaftlern ermöglichen, verschiedene Theorien darüber zu testen, wie die Erdoberfläche auf den Klimawandel und tektonische Kräfte reagiert.

Darüber hinaus liefert die Forschung ein verbessertes Modell zum Verständnis, wie der terrestrische Sedimenttransport den Kohlenstoffkreislauf des Planeten über Millionen von Jahren reguliert.

„Unsere Ergebnisse werden Wissenschaftlern in anderen Bereichen einen dynamischen und detaillierten Hintergrund liefern, um Hypothesen vorzubereiten und zu testen, wie etwa biochemische Kreisläufe oder in der biologischen Evolution.“

Referenz: „Hundert Millionen Jahre Landschaftsdynamik von der Wasserscheide bis zum globalen Maßstab“ von Tristan Sallis, Laurent Huson, Patrice Rae, Claire Mallard, Sabine Zahirovic, Beatriz Hadler-Bogiani, Nicholas Coltice, Miles Arnold, 2. März 2023, hier verfügbar . Wissenschaften.
DOI: 10.1126/science.add2541

Die Studie wurde von der australischen Regierung und dem Australian Research Council finanziert.

Die Autoren D. Sallis und D. Claire Mallard und Ph.D. Die Studentin Beatriz Hadler Boggiani ist Mitglied der EarthColab Group und Associate Professor Patrice Rey und Dr. Sabin Zahirovic sind Teil der EarthByte Group. Beide Gruppen gehören zur School of Geosciences der University of Sydney.

Die Forschung wurde in Zusammenarbeit mit französischen Geowissenschaftlern des CNRS, Frankreich, der Universität Lyon und der ENS Paris durchgeführt.