המשחק בין ד"רפסט ושינוי האקלים מעל מילניה

יסודות ה-Continental Drift

הרעיון שהיבשות אינן סטטיות, אך התפשטו ברחבי העולם במשך מאות מיליוני שנים היה הראשון בחריפות מבוטא על ידי אלפרד ווגנר ב-1912, התיאוריה של ווגנר של סחף יבשתי הציע שכל ארץ האדמה הייתה מאוחדת בעבר ביבשת אחת בשם FLT:0PangaeaFLT:1 .

למרות האופי פורץ הדרך של השערה של ווגנר, הוא נתקל בתחילה בספקנות רחבה, בעיקר משום שאנגנר לא הצליח לזהות מנגנון משכנע המסוגל להניע תנועות יבשתיות כה מסיביות.עם זאת, הוא צבר ראיות משכנעות מתחומים מגוונים: התאמת רשומות מאובנים שנמצאו על יבשות נפרדות נרחבות, רצפי סלע דומים על פני אגן האוקיינוסים, ושערות קרח באזורים שהם כעת טרופיים - כולם מצביעים על קשרים יבשתיים לפני היבשת.

כיום, התיאוריה של ווגנר (הפרק) מקובלת באופן אוניברסלי כחלק בסיסי של המסגרת הרחבה יותר המכונה FLT:0plate tectonics (FLT:1 פרדיגמה מדעית זו מסבירה את הסחף האיטי אך חסר הרחמים של צלחות טקטוניות, המונעת על ידי הדבקה, ridge, ומושך, אשר משחזר את פני כדור הארץ של כעשר סנטימטרים של השפעות עמוקות של כדור הארץ, נראה על פני סנטימטר זה, למרות שלעתים רחוקות של מיליונים של שנים.

איך יבשת נע: פלאט טקטוניס בפירוט

הקליפה החיצונית של כדור הארץ, ההלתוספירה, מופצת בכתריסר צלחות טקטוניות גדולות ורבות קטנות יותר.הצלחות אלה צפים מעל שכבת הרטטה חלקית, השכבה הדוקטיבית הנקראת האסתוספרה, ועוברת בתגובה לכוחות שונים שנוצרו בתוך הפנים של כדור הארץ.

הנהגים העיקריים של תנועת הצלחת כוללים:

• (ב) ,0) קדמונים של טיהור: ⁇ 1 (היט) משורשי הליבה של כדור הארץ גורמים לזרםי הדבקה בתוך המנטה, יצירת כוחות גורר שמזיזים את הבסיס של הלוחות.
• (ב) [13]:0Ridge Push: 1 בשעה אמצע האוקיינוסים, חדש שנוצר, לורוזפרה חם הוא גבוה יחסית לקרם מבוגר, קריר יותר, מה שגורם דחיפה כבידה הרחק מהרכס.
• (ב) ⁇ :0) מושכת את ה-FLT:1 הכוח הדומיננטי, משיכת סלאב מתרחשת כאשר לוחיות ים צפופות וקרים שוקעים לאזורי פיתוי, מה שהופך את שאר הצלחת לאורך כל הדרך.

בגבולות שונים, צלחות נעות בנפרד, ומאפשרות למגמה לעלות וליצור קרום אוקיאנוסי חדש, בעוד שבגבולות מתכנסים, לוחית אחת מאולצת מתחת למשטח אחר, מחזור קרום לתוך המנטה.גבולות של הרובוט מאפשרים להצלחות להחליק אופקית זה לזה.מערכת טטטונית דינמית זו לא רק מייצרת רעידות אדמה, פעילות געשית, ומבנה הרים, אלא גם מפעילה השפעה עמוקה על האקלים של כדור הארץ.

הסחף האיטי של יבשות מהדהד את הפריסה של האוקיינוסים והיבשות, אשר בתורו שולט על אגן האוקיינוס, זרימת אטמוספרי, ואת תקציב החום העולמי.מיקום היבשות ביחס לקו המשווה וקוטבים הוא שליטה בסיסית על דפוסי אקלים ארוכי טווח, המפעילה מעל מיליוני עד עשרות מיליוני שנים.

שינויי אקלים: נהגים טבעיים ואנתרופוסופיים

שינויי האקלים מתרחשים על פני מספר רב של לוחות זמנים חופפים, המושפעים ממגוון גורמים טבעיים ואנתרופולוגיים.בטווחי זמן קצרים - החל בשנים עד מאות שנים - התפרצויות געשיות, רגישות סולארית, ופעילויות אנושיות כגון פליטת גזי חממה שולטים בגמישות האקלים.

על פני כדור הארץ, וריאציות מסלוליות של כדור הארץ, הידועות מחזורי מילנקוביץ, לנהוג בתקופות קרחוניות ותקופות בין-קרחוניות על ידי הפעלת ההפצה והעוצמה של קרינה סולארית המגיעה אל פני כדור הארץ. מחזורים אלה מסבירים רבים של דפוסי הגיל הקרח שנצפו במהלך כמה מאות השנים האחרונות.

עם זאת, מעל מיליוני שנים, סחף יבשתי פועל כמנגנון בסיסי המונע רקע שיכול להגביר או לחסן שינויים אקלים לטווח קצר יותר.אקלים טבעי מחייב בקנה מידה זה:

• שינויים בריכוזי פחמן דו חמצני אטמוספריים מגזימים געשיים וממזג אוויר סילי.
• שינויים במחזור האוקיינוס עקב שינוי נתיבי הים ועמדות יבשתיות.
• שינויים באלבדו הפלנטריים כתוצאה מהצמיחה או ממחסור בגליונות קרח.

שינוי האקלים המושרה האנושי הוא על-ידי מחזורים טבעיים אלה.לכן, הבנת הרקע של דינמיקת אקלים עתירי עמוק, כולל התפקיד של סחף יבשתי, חיוני להקשר בין מגמות אקלים נוכחיות ועתידיות.זה משלב תובנות חשובות כיצד מערכת האקלים של כדור הארץ מגיבה להאט, להפרעות עיקשות - ידע שיכול לשפר מודלים אקליםיים חיזוי.

ה-Interplay: Continental Drift as a Climate Forcing Mechanism

סחף יבשתי משפיע על האקלים באמצעות מסלולים מקושרים מרובים הפועלים בקנה מידה מרחבי וזמני משתנה.יחד, מנגנונים אלה מכתיבים את האבולוציה ארוכת הטווח של מצב האקלים של כדור הארץ.התתת הבאה חוקרת את המסלולים האלה בפירוט.

Ocean Currents and Heat Transport

הסדר המרחבי של יבשות שולט במסלולים של זרמי האוקיינוס, אשר ממלא תפקיד קריטי בהפצת חום מן הטרופיים לעבר הקוטבים.חלוקה מחדש זו משפיעה על האקלים האזורי והעולמי על ידי regulating טמפרטורה ⁇ s.

לדוגמה, פתיחת המעבר של דרייק בין דרום אמריקה לאנטארקטיקה לפני כ-41 מיליון שנה אפשרה את התפתחותו של זרם ה-Cercum קוטבי אנטארקטיקה (ACC) זה מבודד כיום באנטארקטיקה, תורם לזוהרה ולהתפרצות של גליונות הקרח האנטארקטיים.

יבשתיים יכולים גם לחסום או לאפשר היווצרות של המוני מים עמוקים, אשר מניעים את זרימת התרמוליין העולמית, המכונה לעתים קרובות "חגורת העברה גלובלית" היום, צורות מים עמוקות בעיקר בצפון האוקיינוס האטלנטי והאוקיינוס הדרומי, אבל אם עמדות יבשתיות היו שונות, אתרים אלה יכולים להשתנות, שינוי דרמטי של זרימת האוקיינוס ואקלים.

אפקטים טופוגרפיים וצל גשם

רכסי הרים שנוצרו על ידי התנגשויות טקטוניות פועלים כמחסומים אוגרפיים שעלולים להשפיע על זרימת אטמוספרית ותבניות משקעים.המעלה של ההימלאיה והרמה הטיבטית החל לפני כ-50 מיליון שנה היא אחת הדוגמאות המשפיעות ביותר.

מערכת הרים זה חוסם לחות-laden monsoonal רוחות מן האוקיינוס ההודי, להגביר את דרום אסיה monsoon ו לייצר צללים גשם נרחב בצד הצפוני של הרמה.צלים גשם אלה לתרום לרידיות של מרכז אסיה באופן דומה, הרימה של האנדים לאורך שולי המערבי של דרום אמריקה יוצרת צל של גשם בולט ממזרח לטווח, לטפח את התנאים העודף של המדבר על פני האדמה - על הרצפה - על הרצפה הלא-מטרה.

שינויים טופוגרפיים אלה גם משוב לאקלים העולמי, כי עלייה במזג האוויר של משטחים סלעיים חשופים חדשים צורכת CO2 אטמוספרי באמצעות תגובות כימיות הכרוכות במינרלים סיליים.תהליך זה, הפועל מעל עשרות מיליוני שנים, פועל כתרמוסטט טבעי, בהדרגה קירור כדור הארץ על ידי צמצום ריכוזי גזי החממה.

וולקניות ומחזור הפחמן

פלט טקטוניס מניע פעילות געשית, אשר משחרר פחמן דו חמצני (CO2) מאוחסנים במנדל כדור הארץ לתוך האווירה. ⁇ אזורי ניכוי, שבו צלחת אחת צולל מתחת זה, לייצר הרי געש כי באופן קולקטיבי לתרום חלק משמעותי של פליטות CO2 טבעי.

המיקום והעוצמה של תנוקרטיזם משתנים ככל שהיבשות נודדות.מחוזות גדולים (LIPs), אירועים געשיים מסיביים הקשורים לעתים קרובות לפירוק יבשתי, יכולים פולטים כמויות עצומות של CO2 על פני תקופות גיאולוגיות קצרות יחסית.

לעומת זאת, מזג האוויר של קרום יבשתי מסיר את CO2 מהאטמוספירה. משוב שלילי זה מייצב את האקלים על פני לוחות זמנים גיאולוגיים על ידי איזון גזים געשיים.ננטל סחף את הגודל והחשיפה של אדמה, כמו גם את ההפצה של פעילות געשית, ובכך לשנות את האיזון העדין הזה.

הבנת משוב אלה היא קריטית לפרשנות קיצוניות האקלים העבר, כגון התחממות פרמאנית-טריריסית או החממה הקרטאצ'י, שבו טקטוניקה ותנוקרטיזם מילאו תפקידים מרכזיים בעיצוב הרכב האטמוספרי של כדור הארץ ואקלים.

מחקרים בזמן עמוק

הרשומות הגיאולוגיות מציעות דוגמאות מוצקות של האופן שבו סחף יבשתי הוביל שינויים משמעותיים באקלים כדור הארץ.המחקרים הבאים מדגישים את המעברים המרכזיים הממחישים את ההשפעה העמוקה של ectonics על האקלים במשך מאות מיליוני שנים.

כדור שלג כדור הארץ ושבר רודיניה

במהלך התקופה הניאופרופרוזוטית, לפני כ-720 עד 635 מיליון שנה, כדור הארץ חווה כמה מהגלות הקיצוניות ביותר בתולדותיה, מדינה המכונה לעתים קרובות "כדור הארץ" (Snowball Earth) "הפרק של רודיניה העל-יבשתית שיחקה תפקיד מכריע באסון הקלמטי הזה.

כפי שרודניה שברה, רחבות גדולות של קרום יבשתי נחשפו ליד קו המשווה, שבו מזג אוויר כימי אינטנסיבי של סלעים סילקויים ירד רמות CO2 אטמוספריים.הפחתה זו בגזי חממה עוררה קירור עולמי, המאפשרת לדדי קרח להתרחב אפילו בקווי הרוחב טרופיים ולעבד את כדור הארץ בקרח.

אלבדו הגבוה הנובע מכיסוי קרח גלובלי נוסף המוגבר בקירור משוב חיובי.השבר הסופי של קרח והחלמה ממצב זה כנראה דרש גזים געשיים משמעותיים כדי לחדש את האטמוספירה CO2, המאשר את האיזון העדין בין tectonics, מחזור הפחמן, ואקלים.

האסיפה של פרמאני ופנגה

ההרכבה של הפאנגהה העל היבשתית בתקופה הפרסית המאוחרת, לפני כ-260 מיליון שנה, הייתה בעלת השלכות קטסטרופליות על האקלים והביוספירה של כדור הארץ.המיזוג של רוב היבשות ליבשת גדולה הפחית את היקף הים האפיוניאלנטי והטביע את דפוסי זרימת הים באוקיינוסים.

ארגון מחדש זה הוביל לאוקיינוס נרחב אנקסיה ולתקנטנציה, המשפיעה באופן חמור על החיים הימיים.על הקרקע, הפנים היבשתיים העצומים חוו הבדלים עונתיים קיצוניים בשל המרחק שלה ממקורות לחות האוקיינוסים, טיפוח תנאים עקשניים ובלתי-אפשריים. אזור החוף הצטמצם גם כן שיעורי מזג האוויר מופחתים, מגבילים את ה-CO2 ההמראה.

במקביל, התפרצויות געשיות מסיביות מן המלכודות סיביריות שחררו כמויות עצומות של גזי חממה, תוך שימת אפקט חממה נמלט.כוחות ectonic ו געשיים משולבים תרמו לאירוע ההכחדה Permian-Triasic לפני 252 מיליון שנה - הכחדת ההמונים הגדולה ביותר בהיסטוריה של כדור הארץ.

שינויים בירוקהאוס ובים

התקופה הקרטאצית, המשתרעת מ-145 עד 66 מיליון שנה, ידועה באקלים החמ והחממה המאופיין ב- CO2 אטמוספרי גבוה והעדר קפיצות קרח קבועות.מזג האוויר הושפע מאוד מהשבר של Pangaea והיווצרות של נתיבי ים רדודים.

נתיבים כגון קרקעית הים המערבי בצפון אמריקה מחוברים לאבני האוקיינוס, המאפשרים למים טרופיים חמים לחדור לקווי הרוח הגבוהים יותר וטמפרטורות בינוניות ברחבי העולם.אזורי הקוטב תמכו ביערות שופעים בשל היעדר קרח.

פעילות געשית גבוהה, כולל היווצרות של מחוזות גדולים igneous כמו רמת ג'אווה אונטונג, שמרה על רמות CO2 גבוהות במהלך תקופה זו.כפי שיבשת התפתחה דרך הקרטי לתוך Cenozoic, סגירת נתיבי הים ופתיחת שערי האוקיינוס הובילה בהדרגה לאקלים קריר יותר האופייני לעידן המודרני.

קול קרירות קלאסית ועלייה של ההימלאיה

ההתנגשות של היבשת ההודית עם אירואסיה לפני כ-50 מיליון שנה יזמה את היווצרות ההימלאיה והרמה הטיבטית, המשפיעה עמוקות על האקלים העולמי.אירוע בניית ההר הזה מאיץ את מזג האוויר הליקולי, אשר ירד באטמוספירה CO2 ותרמו ל קירור גלובלי.

במקביל, פתיחת שערי האוקיינוס הדרומי, כגון מעבר דרייק וחוף הים טסמני, אפשרה את התפתחותו של זרם האנטארקטיקה האנטארקטיקה המבודדת הנוכחית, שמאפשר היווצרות של גלידות קרח קבועות לפני 34 מיליון שנה וסימון המעבר של כדור הארץ מחמאה לעולם קרח.

מאוחר יותר, התרומם של ההימלאיה שיפר את מערכת המונסון של אסיה, יצירת אינטראקציות אקלים אזוריות מורכבות ש ממשיכות להשפיע על דפוסי מזג האוויר כיום.שינויים הטקטוניים והאוקיינוסיים המשולבים במהלך ה-Cenozoic ממחישים את התפקיד החזק של סחף יבשתי בעיצוב מסלול האקלים של כדור הארץ לעבר מצבים קרירים יותר.

« « « « « התחממות כדור הארץ: הבא

במבט רחוק אל העתיד, מודלים טקטוניים צלחת לחזות כי היבשות ימשיכו את הסחף האיטי אך הבלתי צפוי שלהם, בסופו של דבר מחדש לתוך יבשת חדשה בערך 250 מיליון שנים. תרחישים שונים הוצעו, כולל "Panga Proxima", שבו טמפרטורות תת-קרב ליד קו המשווה, ו "Amasia", אשר חוזה אדמה ליד הקוטב הצפוני.

יבשת העל עתיד זו תשנה באופן דרמטי את דפוסי האקלים העולמיים.עליון שנמצא באמצע הגישות יחוו וריאציות טמפרטורה עונתיות קיצוניות בשל הפנים היבשתיים העצומים שלה, תופעה המכונה FLT:0continentalrealityFLT:1 באופן הפוך, סופר יבשתי הקוטב יכול לקדם בוהק נרחב, שעלולה להניע את כדור הארץ לתוך מדינה חדשה של קרח.

זרימת האוקיינוס תהיה מושפעת עמוקות כמו אגן הים הגדול קרוב וחדשים אוקיינוס פתוח, ארגון מחדש את זרימת התרמוליין הגלובלית. פעילות געשית מוגברת הקשורה עם אסיפה על יבשתית יכול להעלות CO2 אטמוספרי, שעלולה להדוף קירור ממזג אוויר משופר.למרות שהתחזיות הללו נותרו טבילה, הם מדגישים את הקשר המתמשך בין סחף יבשתי ואקלים, חיבור שימשיכו לעצב את הסביבה של כדור הארץ עבור eons.

לקוראים המעוניינים בסקירה מפורטת של תנועות צלחות עתידיות והשלכותיהם, ראו (FLT:0) מחקר מקיף זה שפורסם ב-FLT:1 NaturecioFLT:2

רלוונטיות מודרנית ומחקר מתמשך

בעוד שסחף יבשתי פועל על צירי זמן ארוכים יותר מאשר שינוי האקלים האנתרופוסופי האחרון, הבנת ההשפעה הקודמת שלו חיונית לפירוש יכולת האקלים הטבעית של כדור הארץ.מודלים אקלים מדגימים מרווחים חמים בעבר, כגון קריטי או האגוקן, תלויים בשחזורים מדויקים של חינוגוגרפיה - הצבת יבשות ואגן האוקיינוסים - לשכפל את מצבי האקלים.

מודלים אלה מסייעים לחדד את ההבנה שלנו של משובי אקלים מרכזיים, כולל כיסוי ענן, אלבדו פלנטרי, ודינמיקה מחזור פחמן, אשר הם גם קריטיים עבור תכנון שינויי אקלים עתידיים.

לדוגמה, שיעור עלייה אטמוספירית CO2 עולה היום הרבה יותר על שיעורי הרשומות הגיאולוגיות, תוך שהוא מבסס את האופי חסר התקדים של כוח האקלים הנוכחי.עם זאת, תובנות ממחקרים חיוורים בעלי מידע על טקטוניס מספקים קשר לא חוקי להערכת עמידותה של כדור הארץ ופגיעות בתנאים משתנים במהירות.