منذ زمن بعيد، كانت جميع القارات متركزة في أرض واحدة تُسمى بانجيا. تفككت بانجيا قبل حوالي 200 مليون سنة، وانجرفت أجزاؤها عبر الصفائح التكتونية، ولكن ليس إلى الأبد. ستتحد القارات مجددًا في المستقبل البعيد. تشير الدراسة الجديدة، التي ستُعرض في 8 ديسمبر/كانون الأول خلال جلسة عرض ملصقات إلكترونية في اجتماع الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي، إلى أن الموقع المستقبلي للقارة العظمى قد يؤثر بشكل كبير على قابلية الأرض للسكن واستقرار مناخها. كما تُعدّ هذه الاكتشافات مهمة للبحث عن الحياة على كواكب أخرى.
الدراسة المقدمة للنشر هي الأولى التي تقوم بنمذجة مناخ قارة عظمى مستقبلية بعيدة.
العلماء غير متأكدين من شكل القارة العظمى القادمة أو موقعها. أحد الاحتمالات هو أنه خلال 200 مليون سنة، قد تتحد جميع القارات، باستثناء القارة القطبية الجنوبية، بالقرب من القطب الشمالي لتشكل قارة أرمينيا العظمى. وهناك احتمال آخر وهو أن تكون "أوريكا" قد تشكلت من جميع القارات التي التقت حول خط الاستواء على مدى حوالي 250 مليون سنة.
كيف تتوزع أراضي قارتي أوريكا وأماسيا العملاقتين. تظهر التضاريس المستقبلية باللون الرمادي، للمقارنة مع الخطوط القارية الحالية. حقوق الصورة: واي وآخرون، ٢٠٢٠.
في الدراسة الجديدة، استخدم الباحثون نموذجًا مناخيًا عالميًا ثلاثي الأبعاد لنمذجة كيفية تأثير هذين التكوينين الأرضيين على نظام المناخ العالمي. قاد الدراسة مايكل واي، الفيزيائي في معهد جودارد لدراسات الفضاء التابع لناسا، وهو جزء من معهد الأرض بجامعة كولومبيا.
وجد الفريق أن أماسيا وأوريكا يؤثران على المناخ بشكل مختلف من خلال تغيير الدورة الجوية والمحيطية. لو تجمعت جميع القارات حول خط الاستواء في سيناريو أوريكا، فقد ترتفع درجة حرارة الأرض بمقدار 3 درجات مئوية.
في سيناريو أماسيا، سيؤدي نقص اليابسة بين القطبين إلى خلل في الحزام الناقل للمحيط، الذي ينقل الحرارة حاليًا من خط الاستواء إلى القطبين بسبب تراكم اليابسة حولهما. ونتيجةً لذلك، ستكون القطبان أكثر برودةً ومغطاة بالجليد على مدار العام. ويعكس كل هذا الجليد الحرارة إلى الفضاء.
مع أماسيا، "يتساقط المزيد من الثلج"، أوضح واي. "توجد صفائح جليدية، ويحدث تأثير فعال جدًا على بياض الجليد، مما يؤدي إلى تبريد الكوكب".
وبالإضافة إلى انخفاض درجات الحرارة، قال واي إن مستويات سطح البحر قد تكون أقل في سيناريو أماسيا، وسوف يتم احتجاز المزيد من المياه في الصفائح الجليدية، وقد تعني الظروف الثلجية عدم وجود الكثير من الأراضي لزراعة المحاصيل.
من ناحية أخرى، قد تكون أوريكا أكثر انفتاحًا على الشواطئ، كما يقول. فالأرض الأقرب إلى خط الاستواء ستمتص أشعة الشمس بشكل أقوى هناك، ولن تكون هناك أغطية جليدية قطبية تعكس الحرارة من الغلاف الجوي للأرض، لذا ستكون درجات الحرارة العالمية أعلى.
بينما يُشبّه واي ساحل أوريكا بشواطئ البرازيل الخلابة، يُحذّر من أن "المناطق الداخلية قد تصبح جافة جدًا". ويعتمد مدى ملاءمة جزء كبير من الأرض للزراعة على توزيع البحيرات وأنواع الأمطار التي تتلقاها - وهي تفاصيل لم تُغطَّ في هذه المقالة، ولكن قد تُستكشف مستقبلًا.
توزيع الثلج والجليد في الشتاء والصيف في أوريكا (يسار) وأماسيا. حقوق الصورة: واي وآخرون، ٢٠٢٠
تُظهر النمذجة أن حوالي 60% من مساحة الأمازون مثالية لوجود الماء السائل، مقارنةً بـ 99.8% من مساحة أوريكا - وهو اكتشاف قد يُسهم في البحث عن حياة على كواكب أخرى. من أهم العوامل التي يُراعيها علماء الفلك عند البحث عن عوالم صالحة للسكن هو إمكانية وجود الماء السائل على سطح الكوكب. عند نمذجة هذه العوالم الأخرى، يميلون إلى محاكاة الكواكب المغطاة بالكامل بالمحيطات أو ذات التضاريس المشابهة لتضاريس الأرض الحالية. ومع ذلك، تُظهر دراسة جديدة أهمية مراعاة موقع اليابسة عند تقييم ما إذا كانت درجات الحرارة تقع في المنطقة "الصالحة للسكن" بين التجمد والغليان.
ورغم أن الأمر قد يستغرق من العلماء عقداً من الزمن أو أكثر لتحديد التوزيع الفعلي للأرض والمحيطات على الكواكب في الأنظمة النجمية الأخرى، فإن الباحثين يأملون في الحصول على مكتبة كبيرة من بيانات الأرض والمحيطات لنمذجة المناخ التي يمكن أن تساعد في تقدير قابلية الحياة المحتملة على الكواكب والعوالم المجاورة.
شارك في تأليف الدراسة هانا ديفيز وجواو دوراتي من جامعة لشبونة وماتياس جرين من جامعة بانجور في ويلز.
مرحباً سارة. ذهبٌ مجددًا. يا إلهي، كيف سيبدو المناخ عندما تتحرك الأرض مجددًا وتنغلق أحواض المحيطات القديمة وتنفتح أحواض جديدة؟ يجب أن يتغير هذا لأنني أعتقد أن الرياح والتيارات المحيطية ستتغير، بالإضافة إلى أن البنى الجيولوجية ستُعاد ترتيبها. تتحرك الصفيحة الأمريكية الشمالية بسرعة نحو الجنوب الغربي. جرفت الصفيحة الأفريقية الأولى أوروبا، مما أدى إلى وقوع عدة زلازل في تركيا واليونان وإيطاليا. سيكون من المثير للاهتمام معرفة الاتجاه الذي ستسلكه الجزر البريطانية (أيرلندا تنبع من جنوب المحيط الهادئ في منطقة المحيط). بالطبع، المنطقة الزلزالية 90 شرقًا نشطة للغاية، والصفيحة الهندية الأسترالية تتحرك بالفعل نحو الهند.