مستقبل التكتونيات: التوقعات والتغييرات الجيولوجية على الأرض

مقدمة

إن الانجراف البطيء، الذي لا يطاق، لللوحات التي تكتونية للأرض قد نحت سطح كوكبنا لمليارات السنين، ومن مذاهب هيمالايا إلى خنادق المحيط العميقة، فإن كل أحواض التراب والمحيطات هي نتاج حركة للصحن، وفي حين أن هذه التغيرات غير قابلة للتأثر بمتوسط زمني بشري لا يتجاوز بضعة سنتيمترات في السنة.

فالنموذج الحالي، الذي يستند إلى عقود من البيانات السيزمية، وقياسات النظام العالمي لتحديد المواقع، والسجلات الشحيحة، يتيح للباحثين أن يسجلوا في المستقبل عروضا باللوحات التي تحمل عشرات الملايين من السنين، وتكشف هذه التوقعات عن نظام ديناميكي يُنشئ لإعادة ترتيب جغرافية الكوكب، ويُحدثون حلقات جديدة من بناء الجبال والبراكين، ويؤثرون على أنماط المناخ العالمية، وتستكشف هذه المادة ما يرجح أن يُحدثه من توقعات سكان الأرض، مما سيُحدث التغيرات الجيولوجية.

لماذا تستمر "الطوابق التكتونية" قوات الإنقاذ

وتقود التكتونيات البطيئة إلى تباطؤ نسيج الأرض، حيث أن حركة المواد الأقل كثافة من الحدود الأساسية، والانتشارات تحت الغلاف الجوي، والبردات قبل الغوص مرة أخرى، وتستمر هذه التدفقات الملتوية في اللوحات المهيمنة، وتفصلها في مرتفعات وسط المحيط، وتدفعها معاً في مناطق التخميد.

وبالإضافة إلى التكتل، فإن التبريد والانكماش في الكوكب يسهمان أيضاً، كما أن ميزانية الحرارة الداخلية للأرض آخذة في الانخفاض ببطء، ولكن الخسارة خلال السنوات القليلة القادمة، ضئيلة جداً جداً لتعطل حركة اللوحات، وبالتالي فإن العمليات التي نلاحظها اليوم - انتشار الرافض، والتخضير، والتصادم القاري - ستستمر بشكل جيد في المستقبل، وإن كانت معدلاتها وأنماطها ستتغير مع تطور حدودها.

Predicting Future Plate Movements

ويستخدم علماء الجيولوجيا مزيجا من سرعة اللوحات الحالية من النظام العالمي لتحديد المواقع، وكميات حدود الصفائح، وتاريخ الدورات السابقة التي تشرف على تنفيذ الترتيبات المقبلة، وهناك عاملان رئيسيان يرسمان هذه الإسقاطات: السرعة النسبية لللوحات الرئيسية وتوزيع المناطق الفرعية، وعلى مدى السنوات الخمسين إلى المائة المقبلة، من المرجح أن تستمر المحيطات الأطلسية في التوسع بينما تتقلص المحيطات في المحيط الهادئ.

The Pacific Plate and the Ring of Fire

وتستهلك حالياً قفص المحيط الهادئ على طول معظم محيطه من خلال مناطق فرعية - " إطلاق النار " الشهير، حيث تتحرك الصفيحة شمال غربي بالمقارنة مع صفائح أمريكا الشمالية وأوراسيا، وهو يتقلص، وستستمر هذه العملية، وتكثيف النشاط السيزمي والبركاني على طول سواحل اليابان وإندونيسيا ونيوزيلندا وغرب أمريكا الشمالية والجنوبية، وقد تتحول الهضبة إلى نحو كبير خلال الخمسين مليون سنة القادمة،

وتشير بعض النماذج إلى أن لوحات خوان دي فوكا وكوكوس، وهي بقايا صغيرة قبالة الساحل الغربي لأمريكا الشمالية والوسطى، ستتم ختانها بالكامل، مما يزيل كل منها من ارتفاعات الانتشار، مما قد يغير الأنماط البركانية في منطقة كاسكيد رينج وأمريكا الوسطى، وبالإضافة إلى ذلك، فإن التخفيض الفرعي الجاري تحت خط الساحل الأليوتي وترينش سيستمر في توليد بعض من أقوى الزلازل،

اختتام المحيط الأطلسي والبحر الأبيض المتوسط

إن المحيط الأطلسي، الذي ما فتئ يتسع منذ انفصال بانغايا، ليس مقدرا أن ينمو إلى الأبد، وقد تنمو الهامش الوعرة على طول المحيط الأطلسي في نهاية المطاف في مناطق تخريبية، تبدأ في إغلاق المحيط، وتتمثل إحدى الآليات المقترحة في نشر الخصم من قوس جبل طارق في وسط المحيط الأطلسي، وإذا حدث ذلك، فإن المحيط الأطلسي يمكن أن يبدأ في الانكماش في غضون ٢٠-٥٠ مليون سنة، مما يتراجع عن توسعه.

إن البحر الأبيض المتوسط، الذي يمثل بالفعل ذرة من المحيط القديم للمراهقين، مثال أكثر إلحاحا، حيث أن الطرف الأفريقي ما زال يتجمع مع أوروبا، فإن البحر الأبيض المتوسط سيغلق ويشكل حزاماً جبلياً على نطاق الهماليان في جنوب أوروبا والشرق الأوسط، وهذه العملية جارية بالفعل، مما يؤدي إلى ارتفاع في حوض نهر آلبس، وأبنينيس، وإلى استمرار تداول أحواض البحر الأبيض المتوسط في جنوب شرق آسيا.

تشكيلة للقارة الخارقة الجديدة

ولعل أكثر التنبؤات إثارة هو التجميع النهائي لعمود جديد، إذ أن تاريخ الأرض يظهر دورة تقريبية من التشكيلات الخارقة كل ٤٠٠ - ٦٠٠ مليون سنة: نونا، رودنيا، بانغايا، والسوبر كونتي، الذي يُسمى مؤقتا " أماسيا " أو " بانغيا أولتيما " ، حسب النموذج، يتوقع أن يتكون في غضون ٢٠٠ - ٣٠٠ مليون سنة.

Amasia scenario]: The Americas turn westward, closing the Pacific Ocean as Asia rotates eastward. The collision between the Americas and Asia amasses a supercontinent centered around the North Pole. In this model, Africa and Europe also join, but the Atlantic remains open as a large lake or closed inland sea.

Pangea Ultima scenario]: إن المحيط الأطلسي والمحيط الهندي القريب من أفريقيا وEurasia ما زالا شمالا، يتجمعان مع الأمريكتين، ويمتد ما ينتج عن ذلك من سلاسل خط الاستواء، محاطة بمحيط عالمي واحد، ويشتمل السيناريوان على نهاية المحيط الهادئ كمحيط رئيسي، ويستعاضان عنهما بمدن واسعة النطاق حيث تصبح حدودها في داخل محيط واحد.

ومن شأن تشكيل شبه القارة أن يغيّر تغيرا جذريا المناخ، ويتناقص المناطق الساحلية، ويخل بتيارات المحيطات، ويرجح أن يؤدي إلى نشوء حلقة من الجليد والأوضاع الداخلية القاحلة، وسيطلق البركانية على طول مناطق التصادم كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، مما قد يؤثر على توازن الأرض الطويل الأجل.

التغييرات الجيولوجية على الأفق

ومع تحركات الألواح، فإنها تعيد تشكيل مشهد الكوكب، وبعض هذه التغييرات سيكون تدريجيا، وبعضها الآخر سيظهر فجأة على النطاقات الجغرافية، وتشمل الآثار الأكثر وضوحا إنشاء أحزمة جبال جديدة، وتغييرات في المقاطعات البركانية، وفتح أو إغلاق أحواض المحيطات.

مبنى الجبال

أما عملية تكوين الجبال، فهي تستمر في التصادم حيث تتجمع الصفائح، أما الهيمالايا، التي لا تزال ترتفع بسبب التصادم المستمر بين الهند وأوراسيا، فإنها ستصل في نهاية المطاف إلى ارتفاع مع تسارع القوى الجاذبية في سميك القشر، وستظهر مناطق جبال جديدة على طول خط الهامش الأفريقي - الأوروبي، حيث ترتفع فيها المياه الجوفية ببطء.

وفي مناطق التمديد، ستعمق الوديان الشائكة، فنظام الشقق في شرق أفريقيا، على سبيل المثال، يقسم القارة الأفريقية ببطء، وقد ينتج هذا الشقق، على مدى عشرات الملايين من السنين، حوضا جديدا للمحيطات يفصل شرق أفريقيا عن بقية القارة، ويوازي تشكيل البحر الأحمر قبل 30 مليون سنة.

النشاط البركاني والزهور الساخنة

وستظل مناطق التخصيب هي المصادر الرئيسية للبراكين المتفجرة، وسيستمر رنين النار في إنتاج بركان مثل جبل سانت هيلانز وكراكاتوا ومونت فوجي، على الرغم من أن هناك براكين صغيرة قد تكون لها عمر محدود، وقد تشكل بركان جديد كتغيرات في قياس الجراد، وستنتج البركانية الساخنة، التي تنشأ من أعمدة البحيرات العميقة، سلاسل جزرية جديدة.

ومن الأمور ذات الأهمية الخاصة البقعة الأصفرية، التي تقع حاليا تحت قفص أمريكا الشمالية، حيث تنتقل اللوحة إلى الجنوب الغربي مقارنة بنقطة السخونة، فإن الاندلاعات المستقبلية ستحدث في مواقع مختلفة، مما قد يؤثر على مناطق مختلفة إلى حد كبير، وحدث آخر ثورة كبيرة في سلسلة الكالس في يلوستون قبل 000 640 سنة؛ ولئن كان من غير المحتمل أن تكون الزيادة الخارقة في حياتنا، فإنها تقارب فترات زمنية.

تطور حوض المحيط

إن أحواض المحيطات ليست سمات دائمة، فالمحيط الهادئ يتقلص، وتستهلك مناطقه الفرعية قشرة أسرع من أن تُشكل قشرة جديدة في منطقة شرق المحيط الهادئ، وفي نهاية المطاف، ستغلق المحيط الهادئ تماماً، ولكن المحيطات الجديدة قد تفتح في أماكن أخرى، ويمكن أن يتطور خط الطور الشرقي إلى محيط كامل، يغرق الصمام الشائك بمياه بحريه، ويعزل الجزء الشمالي من أفريقيا كقارة جديدة، وبالمثل.

ومن شأن فتح حوض جديد للمحيطات في أفريقيا أن يغير أساسا من السواحل العالمية، وتيار المحيطات، والهيكل الأحيائي، وسيؤدي إلى إيجاد ممر عميق للمياه يربط المحيط الهندي جنوب أفريقيا الأطلسي، أو ربما طريق بحري جديد عبر شرق أفريقيا، تبعا لتقدم الشقق.

Climate and Environmental Implications

ولا تحدث تغيرات تكتونية في فراغ، فهي تتفاعل مع الغلاف الجوي والمحيطات والمحيط الحيوي في حلقات التغذية المرتدة المعقدة التي تؤدي إلى تحولات مناخية طويلة الأجل، وفهم هذه التفاعلات أمر حاسم بالنسبة للتنبؤ بالبيئة المستقبلية للأرض.

Tectonics and Atmospheric CO2

وتنظم التكتونات دورة كربون الأرض على مر الزمن الجيولوجي، وقد تتحول الثورات البركانية على امتداد الحواف ومناطق التخضير إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من المعبد، وعلى العكس من ذلك، فإن تجويع المعادن المهولة في القارات يسحب ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، ويعرض بناء الجبال الصخور الطازجة إلى التجويف، ويعجل باستهلاك ثاني أكسيد الكربون، ويبدد المناخ.

ومن ناحية أخرى، إذا زاد تخفيض قاع البحر الغنية بالكربونات، فإنه يمكن أن يطلق مزيدا من ثاني أكسيد الكربون عن طريق القوس البركانية، ويتوقف الأثر الصافي على التوازن بين مصادر ثاني أكسيد الكربون والبالوعات، وتشير البحوث الحالية إلى أن من المرجح أن تستمر طيور التكتون في تثبيت مناخ الأرض في نطاق ثابت لملايين السنين، ولكن تشكيل الوحدة الخارقة التالية يمكن أن يدفع النظام نحو توازن جديد.

المحيطات وعلوم المناخ

إن تشكيلة القارات تُملي أنماط تداول المحيطات، التي توزع بدورها الحرارة حول الكوكب، كما أن إغلاق البحر الأبيض المتوسط وتشكيل قارة جديدة خارقة سيغيران هذه التيارات تغييراً جذرياً، فعلى سبيل المثال، أغلقت جزيرة بنما قبل نحو ثلاثة ملايين سنة، مما يعزز مرحل الخليج ويسهم في تداعيات نصف الكرة الشمالي، ومن ثم فإن الإغلاقات المستقبلية - مثل انضمام أستراليا إلى جنوب شرق المحيط الأطلسي أو الفقمة الحالية.

ومن التنبؤات المشتركة أن تشكيل شبه قاتم محاط بمحيط عالمي واحد سيؤدي إلى تداول " الطاقة " ، مع تدفق تيارات دافئة على طول الحزام الاستوائي وتحول التيارات الباردة إلى مناطق القطبية، وأن تكون هناك خبرة داخلية في القارة المتاخمة شديدة الوطأة، وتفتقر إلى الرطوبة، وتخضع لتقلبات حرارة شديدة، مثل ما هو عليه الحال في المناطق الاستوائية.

التأهب البشري والتخفيف من آثاره

وعلى الرغم من أن أكبر تحولات في التكتون تحدث على مدى عشرات إلى مئات الملايين من السنوات - البعيدة عن نطاق الحضارة الإنسانية - فإن بعض النتائج تُحسَّن على أقصر مدى، وستستمر الأخطار السيزمية والبركانية في التطور على طول حدود الطبق النشطة، إذ يجب أن يتكيف التخطيط الحضري، ومدونات البناء، ونظم الإنذار المبكر مع بيانات المخاطر المتغيرة.

For instance, as the Pacific Plate diminishs, the frequency of large ters along the Japan Trench and Cascadia subduction zone may increase as stress accumulates. Similarly, the closing of the Mediterranean may increase seismicity in Greece, Turkey, and Italy. Monitoring networks like the USGS Earthquake Hazards Program

وفي أطول فترة، ستغير حركة القارات توزيع الموارد، وقد تُكشف أحزمة الجبال الجديدة عن الرواسب المعدنية؛ وتُركِّز مناطق التخضّص النحاس والذهب؛ وقد تشكل الأحواض الرسوبية خزانات النفط والغاز، ويمكن أن يسترشد فهم التكتلاتيات في المستقبل في استكشاف المعادن وإدارة الموارد للأجيال المقبلة.

وأخيراً، فإن الآثار المناخية لتغير المناخ، في الوقت الذي يبطئ فيه تفكيرنا في سياق الزمن العميق لدفئنا العالمي الحالي، إذ أن ردود الفعل المتعلقة بدورة الكربون من التجويع والبراكانية تعمل على مدى ملايين السنين، أي أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البشرية المصدر لن تُسحب بطبيعة الحال إلا على تلك النطاقات الزمنية إلا إذا تم تخفيفها بوسائل أخرى، ويبرز الرأي الطويل الحاجة إلى اتخاذ إجراءات في الأجل القريب وإلى استراتيجيات طويلة الأجل للحفاظ على مناخ يمكن اعتنا فيه.

خاتمة

إن مستقبل التكتون ليس مسألة مضاربة بل هي توقعات دقيقة، تستند إلى القوانين المادية والأدلة المراقبة، فخلال ال ٢٥٠ مليون سنة القادمة، سيعاد ترتيب وجه الأرض: فمنطقة المحيط الهادئ ستتقلص، وقد تغلق المحيط الأطلسي، وسيتعقد قاتمة جديدة، وسيستجيب المناخ في الكوكب تبعا لذلك، وسيحدث هذا التطور ببطء بحيث لا يخترقه جيل واحد، مع ذلك، عالمان متغيران.

ومن خلال مواصلة دراسة التكتونيكات للطبقات، لا نكسب تقديرا أعمق للماضي الدينامي للأرض فحسب، بل أيضا الأدوات اللازمة لتوقع وتكييف التحولات الجيولوجية والمناخية التي تنتظرنا، وللمزيد من القراءة، فإن ]Nature Geoscience review on supercontinent cycles و