Суперконтиненты - гигантские массивы суши, состоящие из нескольких континентов - могут снова появиться на Земле через 200 миллионов лет, и место их образования на земном шаре может существенно повлиять на климат нашей планеты.
Ученые недавно смоделировали этот вид Земли из «глубокого будущего» с преобразованием суперконтинента, представив свои результаты 8 декабря на ежегодном собрании Американского геофизического союза, которое в этом году проводилось онлайн. Они исследовали два сценария: в первом, примерно через 200 миллионов лет в будущем, почти все континенты войдут в Северное полушарие, а Антарктида останется совсем одна в Южном полушарии; во втором сценарии, примерно через 250 миллионов лет в будущем, суперконтинент образуется вокруг экватора и простирается на Северное и Южное полушария.
Для обоих исследователи рассчитали влияние на глобальный климат на основе топографии суперконтинентов. Они были удивлены, обнаружив, что, когда континенты были сдвинуты вместе на севере, а местность была гористой, глобальные температуры были значительно ниже, чем в других моделях. Такой результат может означать глубокое похолодание, не похожее ни на какое в прошлом на Земле, и продлится не менее 100 миллионов лет, сообщили ученые.
Континенты Земли не всегда выглядели так, как сегодня. По словам ведущего автора исследования Майкла Уэя, ученого-физика из Института космических исследований имени Годдарда НАСА в Нью-Йорке, за последние 3 миллиарда лет или около того, планета прошла через несколько периодов, когда континенты сначала слились вместе, чтобы сформировать огромные суперконтиненты, а затем распадались.
Самым недавним суперконтинентом (условно говоря) была Пангея, которая существовала примерно от 300 до 200 миллионов лет назад и включала в себя то, что сейчас является Африкой, Европой, Северной Америкой и Южной Америкой. До Пангеи был суперконтинент Родиния, который существовал от 900 миллионов до 700 миллионов лет назад, а до этого была Нуна, которая образовалась 1,6 миллиарда лет назад и распалась 1,4 миллиарда лет назад, как ранее сообщалось в издании Live Science.
Другая группа ученых ранее смоделировала суперконтиненты далекого будущего. Суперконтинент, который они назвали «Аурика», объединится через 250 миллионов лет из континентов, собирающихся вокруг экватора, а «Амасия» объединится вокруг Северного полюса. Для нового исследования Уэй и его команда взяли участки суши Аурика и Амасия и различные топографии - высокогорные; ровный и близкий к уровню моря; или в основном плоские, но с некоторыми горами - и подключил их к модели циркуляции под названием ROCKE-3D, сообщил Уэй изданию Live Science.
Моделирование показывает возможные конфигурации суши для суперконтинентов на Земле «далекого будущего». Фото: M.J. Way, H.S. Davies, Joao Duarte, J.A.M. Green
Помимо тектоники плит, в расчетах моделей для Земли глубокого будущего были и другие параметры, основанные на том, как Земля изменяется с течением времени. Например, через 250 миллионов лет Земля будет вращаться немного медленнее, чем сегодня, что было учтено в модели, объяснил Уэй.
«Скорость вращения Земли со временем замедляется - если вы переместитесь на 250 миллионов лет в будущее, продолжительность дня увеличится примерно на 30 минут, поэтому мы включили это в модель, чтобы увидеть, повлияло ли это», - сказал Уэй. Солнечная светимость также немного увеличится через 250 миллионов лет, «потому что со временем солнце постепенно становится ярче», - сказал он. «Мы также включили это в модель, поэтому мы увеличили количество излучения, которое видит планета».
Самым неожиданным результатом их моделей было то, что глобальные температуры были ниже почти на 4 градуса по Цельсию в мире с горным суперконтинентом Амасия в Северном полушарии. В основном это было из-за сильной обратной связи по альбедо льда (Альбедо (от лат. albus «белый») — характеристика диффузной отражательной способности поверхности). Снег и лед на этом северном суперконтиненте в высоких широтах создали постоянный покров над сушей в летние и зимние месяцы, «и это имеет тенденцию поддерживать температуру поверхности на пару градусов ниже, чем во всех других сценариях», - сказал Уэй.
Для сравнения, в моделях менее гористой Амасии могли образовываться озера и внутренние моря. Они переносили атмосферное тепло на север от экватора, сезонно заставляя таять снег и лед, чтобы земля не замерзла навсегда.
Сегодня на Земле циркуляция океана переносит тепло в дальние северные районы, путешествуя по Гренландии и через Берингов пролив. Но когда формируется суперконтинент и эти дороги закрываются, «вы не можете перенести это теплое океаническое тепло из более низких широт или южного лета на север, чтобы растопить снег и сохранить тепло», - сказал Уэй.
Более поздние ледниковые периоды Земли длились десятки тысяч лет. Но образование Амасии может открыть ледниковый период, который продлится значительно дольше.
«В данном случае мы говорим о 100 миллионах лет, 150 миллионах лет», - сказал Уэй.
Что это может означать для жизни на Земле? С исчезновением тропических низменностей исчезнет и невероятное биоразнообразие, которое они поддерживают. Однако могут появиться новые виды, которые будут адаптированы к выживанию в чрезвычайно холодных условиях, как это было в более ранние ледниковые периоды.
«Если дать эволюции достаточно времени, она найдет способ каким-то образом заполнить каждую экологическую нишу», - сказал Уэй. И в такой ситуации, как эта, когда на планете будет преобладать исключительно холодный климат в течение 100 миллионов лет или более, «эволюции придется долго работать», - сказал он.
Источник: Live Science
