Επιστήμονες του Πανεπιστημίου Curtin ανέπτυξαν μια νέα τεχνική για να εξερευνήσουν τη βαθιά ιστορία των τοπίων της Αυστραλίας. Η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν πώς το περιβάλλον αντιδρά στη γεωλογική δραστηριότητα και στις κλιματικές μεταβολές, προσφέροντας παράλληλα ενδείξεις για το πού μπορεί να βρίσκονται πολύτιμα κοιτάσματα ορυκτών.
H ανθεκτικότητα του ζιρκονίου
Η διεθνής ερευνητική ομάδα διευθύνθηκε από την Ομάδα Χρονοδιαγραμμάτων Ορυκτών Συστημάτων Curtin στη Σχολή Επιστημών της Γης και των Πλανητικών Επιστημών, σε συνεργασία με συνεργάτες από το Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν και το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας. Οι επιστήμονες εξέτασαν μικροσκοπικούς κρυστάλλους ζιρκονίου που συλλέχθηκαν από αρχαίες αμμουδιές.
Το ζιρκόνιο είναι από τα πιο ανθεκτικά ορυκτά που βρίσκονται στη Γη. Επειδή μπορεί να αντέξει στις καιρικές συνθήκες, τη διάβρωση και τα μεγάλα ταξίδια μέσα από ποτάμια και ακτές, οι κόκκοι ζιρκονίου μπορούν να επιβιώσουν για εκατομμύρια χρόνια, διατηρώντας παράλληλα πληροφορίες για τη γεωλογική τους ιστορία.
Μέσα σε αυτούς τους κόκκους ζιρκονίου υπάρχει ένα σπάνιο αέριο γνωστό ως κρυπτό. Το αέριο σχηματίζεται όταν τα ορυκτά κοντά στην επιφάνεια της Γης χτυπιούνται από κοσμικές ακτίνες (υψηλής ενέργειας, φορτισμένα υποατομικά σωματίδια από το διάστημα).
Μετρώντας το κρυπτό που παγιδεύτηκε μέσα στους κρυστάλλους, οι ερευνητές μπόρεσαν να εκτιμήσουν πόσο καιρό παρέμειναν οι κόκκοι ζιρκονίου κοντά στην επιφάνεια πριν τελικά θαφτούν. Αυτή η μέτρηση λειτουργεί σαν ένα «κοσμικό ρολόι», επιτρέποντας στους επιστήμονες να προσδιορίσουν πόσο γρήγορα ή αργά διαβρώθηκαν και μετατοπίστηκαν τα αρχαία τοπία σε εξαιρετικά μεγάλες χρονικές περιόδους.
Ένας νέος τρόπος για τη μελέτη των αρχαίων τοπίων
Ο επικεφαλής συγγραφέας και βοηθός ερευνητής Curtin, Δρ. Maximilian Dröllner, ο οποίος είναι επίσης συνδεδεμένος με το Πανεπιστήμιο του Göttingen, δήλωσε ότι η μέθοδος καθιστά δυνατή τη διερεύνηση τοπίων που είναι πολύ παλαιότερα από ό,τι μπορούσαν να αναλύσουν προηγουμένως οι επιστήμονες. Τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα πώς η επιφάνεια της Γης μπορεί να ανταποκριθεί στις μελλοντικές κλιματικές αλλαγές και την τεκτονική δραστηριότητα.
«Η ιστορία του πλανήτη μας δείχνει ότι το κλίμα και οι τεκτονικές δυνάμεις μπορούν να ελέγξουν τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρονται τα τοπία σε πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα», δήλωσε ο Δρ. Dröllner.
«Αυτή η έρευνα μας βοηθά να κατανοήσουμε τι συμβαίνει όταν αλλάζουν τα επίπεδα της θάλασσας και πώς οι βαθιές κινήσεις της Γης επηρεάζουν την εξέλιξη των τοπίων».
Η μελέτη αποκάλυψε ότι όταν τα τοπία παραμένουν τεκτονικά σταθερά και τα επίπεδα της θάλασσας παραμένουν υψηλά, η διάβρωση επιβραδύνεται σημαντικά. Υπό αυτές τις συνθήκες, τα ιζήματα μπορούν να παραμείνουν κοντά στην επιφάνεια και να αναδιαμορφώνονται επανειλημμένα για εκατομμύρια χρόνια.
Γιατί αυτά τα ευρήματα έχουν σημασία για το μέλλον
Ο συν-συγγραφέας και επικεφαλής της ομάδας Timescales of Mineral Systems, καθηγητής Chris Kirkland, δήλωσε ότι τα αποτελέσματα όχι μόνο ρίχνουν φως στο πώς έχει εξελιχθεί η επιφάνεια της Γης σε δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά μπορούν επίσης να επηρεάσουν τον μελλοντικό σχεδιασμό και τη διαχείριση της γης.
«Καθώς τροποποιούμε τα φυσικά συστήματα, μπορούμε να αναμένουμε αλλαγές στον τρόπο αποθήκευσης των ιζημάτων στις λεκάνες απορροής ποταμών και κατά μήκος των ακτών και των υφαλοκρηπίδων», δήλωσε ο καθηγητής Kirkland.
«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι αυτές οι διαδικασίες μπορούν να αναδιαμορφώσουν ριζικά τα τοπία, όχι μόνο τις ακτές, με την πάροδο του χρόνου».
Συνδέσεις μεταξύ κλίματος, ιζημάτων και ορυκτών πόρων
Ο συν-συγγραφέας αναπληρωτής καθηγητής Milo Barham, επίσης μέλος της ομάδας Timescales of Mineral Systems, σημείωσε ότι η έρευνα έχει σημαντικές επιπτώσεις στην κατανόηση των ορυκτών πόρων της Αυστραλίας.
«Το κλίμα δεν επηρεάζει μόνο τα οικοσυστήματα και τα καιρικά πρότυπα, αλλά ελέγχει επίσης πού καταλήγουν οι ορυκτοί πόροι και πόσο προσβάσιμοι γίνονται», δήλωσε ο αναπληρωτής καθηγητής Barham.
«Οι εκτεταμένες περίοδοι αποθήκευσης ιζημάτων επιτρέπουν στα ανθεκτικά ορυκτά να συγκεντρώνονται σταδιακά, ενώ λιγότερο σταθερά υλικά αποσυντίθενται, γεγονός που εξηγεί γιατί η Αυστραλία φιλοξενεί μερικά από τα σημαντικότερα κοιτάσματα ορυκτής άμμου στον κόσμο.
«Η κατανόηση αυτών των δεσμών είναι κρίσιμη καθώς η ζήτηση για αυτά τα ορυκτά συνεχίζει να αυξάνεται, καθώς παρέχει μια μακροπρόθεσμη προοπτική που μπορεί να βελτιώσει τα μοντέλα που χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη μελλοντικών περιβαλλοντικών και πόρων αποτελεσμάτων που προκύπτουν από αλλαγές σε αυτά τα συστήματα ιζημάτων».
www.worldenergynews.gr
