För länge sedan var alla kontinenter koncentrerade till ett land som hette Pangea. Pangea splittrades för ungefär 200 miljoner år sedan, och dess fragment drev över de tektoniska plattorna, men inte för alltid. Kontinenterna kommer att återförenas igen i en avlägsen framtid. Den nya studien, som kommer att presenteras den 8 december vid en online-postersession på American Geophysical Union-mötet, tyder på att superkontinentens framtida läge i hög grad kan påverka jordens beboelighet och klimatstabilitet. Dessa upptäckter är också viktiga för sökandet efter liv på andra planeter.
Studien som lämnats in för publicering är den första som modellerar klimatet på en avlägsen framtida superkontinent.
Forskarna är inte säkra på hur nästa superkontinent kommer att se ut eller var den kommer att ligga. En möjlighet är att om 200 miljoner år kan alla kontinenter utom Antarktis gå samman nära Nordpolen och bilda superkontinenten Armenien. En annan möjlighet är att "Aurica" ​​kan ha bildats från alla kontinenter som konvergerade runt ekvatorn under en period av cirka 250 miljoner år.
Hur superkontinenterna Aurika (ovan) och Amasiens landområden är fördelade. Framtida landformer visas i grått för jämförelse med nuvarande kontinentala konturer. Bildkälla: Way et al. 2020
I den nya studien använde forskarna en global 3D-klimatmodell för att modellera hur dessa två landkonfigurationer skulle påverka det globala klimatsystemet. Studien leddes av Michael Way, fysiker vid NASA:s Goddard Institute for Space Studies, en del av Columbia Universitys Earth Institute.
Teamet fann att Amasya och Aurika påverkar klimatet på olika sätt genom att förändra atmosfärens och oceanernas cirkulation. Om alla kontinenter var grupperade runt ekvatorn i Aurica-scenariot skulle jorden kunna värmas upp med 3°C.
I Amasya-scenariot skulle bristen på land mellan polerna störa havets transportband, som för närvarande transporterar värme från ekvatorn till polerna på grund av ansamlingen av land runt polerna. Som ett resultat kommer polerna att vara kallare och täckta av is året runt. All denna is reflekterar värme tillbaka ut i rymden.
Med Amasya ”faller mer snö”, förklarade Way. ”Man har inlandsisar och man får en mycket effektiv isalbedo-återkoppling som tenderar att kyla ner planeten.”
Förutom svalare temperaturer sa Way att havsnivåerna skulle kunna bli lägre i Amasya-scenariot, mer vatten skulle fångas i inlandsisar och snöiga förhållanden skulle kunna innebära att det inte finns mycket mark för att odla grödor.
Ourika, å andra sidan, kan vara mer strandorienterat, säger han. Jorden närmare ekvatorn skulle absorbera starkare solljus där, och det skulle inte finnas några polära iskappar som reflekterar värme tillbaka från jordens atmosfär, så de globala temperaturerna skulle vara högre.
Medan Way jämför Auricas kustlinje med Brasiliens paradisstränder, ”kan det bli väldigt torrt inåt landet”, varnar han. Huruvida mycket av marken är lämplig för jordbruk beror på sjöarnas utbredning och vilka typer av nederbörd de får – detaljer som inte tas upp i den här artikeln, men som kan utforskas i framtiden.
Fördelning av snö och is under vinter och sommar i Aurika (vänster) och Amasya. Bildkälla: Way et al. 2020
Modellering visar att cirka 60 procent av Amazonasområdet är idealiskt för flytande vatten, jämfört med 99,8 procent av Orica-området – en upptäckt som kan hjälpa i sökandet efter liv på andra planeter. En av de viktigaste faktorerna som astronomer tittar på när de söker efter potentiellt beboeliga världar är om flytande vatten kan överleva på planetens yta. När de modellerar dessa andra världar tenderar de att simulera planeter som är helt täckta av hav eller har en topografi som liknar dagens jord. En ny studie visar dock att det är viktigt att beakta landläget när man bedömer om temperaturen faller inom den "beboeliga" zonen mellan fryspunkten och kokpunkten.
Även om det kan ta forskare ett decennium eller mer att fastställa den faktiska fördelningen av land och hav på planeter i andra stjärnsystem, hoppas forskarna ha ett stort bibliotek med land- och havsdata för klimatmodellering som kan hjälpa till att uppskatta potentiell beboelighet. planeter. grannvärldar.
Hannah Davies och Joao Duarte vid Lissabons universitet och Mattias Greene vid Bangors universitet i Wales är medförfattare till studien.
Hej Sarah. Guld igen. Åh, hur klimatet kommer att se ut när jorden förändras igen och gamla havsbassänger stängs och nya öppnas. Detta måste förändras eftersom jag tror att vindarna och havsströmmarna kommer att förändras, plus att de geologiska strukturerna kommer att justera sig. Den nordamerikanska plattan rör sig snabbt mot sydväst. Den första afrikanska plattan bulldozade Europa, så det var flera jordbävningar i Turkiet, Grekland och Italien. Det ska bli intressant att se åt vilket håll de brittiska öarna tar (Irland har sitt ursprung i södra Stilla havet i havsregionen. Naturligtvis är den 90E seismiska zonen mycket aktiv och den indo-australiska plattan rör sig verkligen mot Indien).