(ट्रिस्टन सैल्स, सिडनी विश्वविद्यालय)
सिडनी, तीन मार्च (द कन्वरसेशन) पृथ्वी की सतह हमारे ग्रह की ‘‘जीवित त्वचा’’ है – यह भौतिक, रासायनिक और जैविक प्रणालियों को जोड़ती है। भूगर्भीय समय के साथ, इस सतह के विकसित होते ही भू-दृश्य बदल जाते हैं, कार्बन चक्र और पोषक परिसंचरण को नियंत्रित करते हैं क्योंकि नदियाँ महासागरों में तलछट ले जाती हैं।
इन सभी परस्पर क्रियाओं का पारिस्थितिक तंत्र और जैव विविधता- हमारे ग्रह में रहने वाली कई जीवित चीजों- पर दूरगामी प्रभाव पड़ता है।
इस प्रकार, इस बात का पुनर्निर्माण करना कि पृथ्वी के परिदृश्य लाखों वर्षों में कैसे विकसित हुए हैं, हमारे ग्रह के बदलते आकार और जलवायु और टेक्टोनिक्स जैसी चीजों के संबंध को समझने की दिशा में एक मौलिक कदम है। यह हमें जैव विविधता के विकास पर भी सुराग दे सकता है।
फ्रांस में वैज्ञानिकों के साथ काम करते हुए (फ्रेंच नेशनल सेंटर फॉर साइंटिफिक रिसर्च, ईएनएस पेरिस यूनिवर्सिटी, ग्रेनोबल विश्वविद्यालय और ल्योन विश्वविद्यालय), सिडनी विश्वविद्यालय में हमारी टीम ने अब प्रतिष्ठित जर्नल साइंस में पृथ्वी की सतह के परिवर्तनों का एक विस्तृत भूगर्भीय मॉडल प्रकाशित किया है।
यह हमारा पहला गतिशील मॉडल है – एक कंप्यूटर सिमुलेशन – पिछले 10 करोड़ वर्षों का उच्च रिज़ॉल्यूशन पर दस किलोमीटर तक। अभूतपूर्व विस्तार से, यह बताता है कि समय के साथ पृथ्वी की सतह कैसे बदल गई है, और इसने किस तरह से तलछट के घूमने और थमने के तरीके को प्रभावित किया है।
दस लाख वर्षों के फ्रेम में बंटा, हमारा मॉडल एक ऐसे ढांचे पर आधारित है जिसमें भूकंप, अपक्षय, बदलती नदियों और ऐसी ही अन्य सतह प्रक्रियाओं के साथ प्लेट टेक्टोनिक और जलवायु बलों को शामिल किया गया है।
बनाने में तीन साल
परियोजना लगभग तीन साल पहले शुरू हुई थी जब हमने एक नए वैश्विक स्तर के परिदृश्य विकास मॉडल पर काम शुरू किया था, जो लाखों वर्षों के परिवर्तन का अनुकरण करने में सक्षम था। हमने अपने ढाँचे में स्वचालित रूप से अन्य जानकारी जोड़ने के तरीके भी खोजे, जैसे कि पुराभूगोल – पृथ्वी के भूदृश्यों का इतिहास।
इस नए अध्ययन के लिए, हमारे ढांचे ने वैश्विक स्तर पर अत्याधुनिक प्लेट टेक्टोनिक पुनर्निर्माण और पिछले जलवायु के सिमुलेशन का इस्तेमाल किया।
हमारे उन्नत कंप्यूटर सिमुलेशन ने ऑस्ट्रेलिया के राष्ट्रीय कम्प्यूटेशनल इंफ्रास्ट्रक्चर का इस्तेमाल किया, जो सैकड़ों कंप्यूटर प्रोसेसर पर चल रहा था। प्रत्येक अनुकरण में पृथ्वी की सतह के विकास के पिछले 10 करोड़ वर्षों के पुनर्निर्माण के लिए एक पूरी तस्वीर बनाने में कई दिन लगे।
इस सारी कंप्यूटिंग शक्ति के परिणामस्वरूप वैश्विक उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले नक्शे बने हैं जो पृथ्वी के परिदृश्य (ऊंचाई) के साथ-साथ पानी और तलछट के प्रवाह को दिखाते हैं।
ये सभी मौजूदा भूगर्भीय अवलोकनों के साथ अच्छी तरह फिट बैठते हैं। उदाहरण के लिए, हमने वर्तमान नदी तलछट और पानी के प्रवाह, जल निकासी बेसिन क्षेत्रों, भूकंपीय सर्वेक्षणों और दीर्घकालिक स्थानीय और वैश्विक क्षरण प्रवृत्तियों के डेटा को संयोजित किया।
हमारे मुख्य आउटपुट ओपन साइंस फ्रेमवर्क से 50 लाख वर्ष के अंतराल पर समय-आधारित वैश्विक मानचित्र के रूप में उपलब्ध हैं।
स्थान और समय के माध्यम से जल और तलछट प्रवाह
पृथ्वी की मूलभूत सतह प्रक्रियाओं में से एक क्षरण है, एक धीमी प्रक्रिया जिसमें मिट्टी और चट्टान जैसी सामग्री घिस जाती है और हवा या पानी से दूर चली जाती है। इसका परिणाम तलछट प्रवाह में होता है।
पृथ्वी के कार्बन चक्र में क्षरण एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है – जीवन के आवश्यक निर्माण ब्लॉकों में से एक, कार्बन का कभी न खत्म होने वाला वैश्विक संचलन। स्थान और समय के माध्यम से जिस तरह से तलछट प्रवाह बदल गया है, उसकी जांच करना हमारी समझ के लिए महत्वपूर्ण है कि पृथ्वी की जलवायु अतीत में कैसे भिन्न रही है।
हमने पाया कि हमारा मॉडल पृथ्वी के तलछट परिवहन के प्रमुख तत्वों को पुन: पेश करता है, समय के साथ बड़े पैमाने पर तलछटी घाटियों के धीमे परिवर्तन के लिए नदी के नेटवर्क को दर्शाने वाली जलग्रहण गतिकी से।
हमारे परिणामों से, हमने रॉक लेयर्स (स्ट्रेटा) के मौजूदा अवलोकन और ऐसी परतों की भविष्यवाणियों के बीच कई विसंगतियां भी पाईं। इससे पता चलता है कि हमारा मॉडल पिछले परिदृश्यों के पुनर्निर्माण के परीक्षण और शोधन के लिए उपयोगी हो सकता है।
हमारे सिम्युलेटेड अतीत के परिदृश्य पूरी तरह से उस समय की विभिन्न प्रक्रियाओं के साथ एकीकृत हैं, विशेष रूप से हाइड्रोलॉजिकल सिस्टम – पानी की आवाजाही – पृथ्वी की सतह का अधिक मजबूत और विस्तृत दृश्य प्रदान करते हैं।
हमारे अध्ययन से इस भूमिका पर अधिक विस्तार से पता चलता है कि लगातार विकसित हो रही पृथ्वी की सतह ने पर्वतों से समुद्र के घाटियों तक तलछट के संचलन में भूमिका निभाई है, अंततः यह कार्बन चक्र और पृथ्वी के जलवायु में उतार-चढ़ाव को नियंत्रित करती है।
जैसा कि हम भूगर्भीय रिकॉर्ड के साथ इन परिणामों का पता लगाते हैं, हम पृथ्वी प्रणाली की विभिन्न महत्वपूर्ण विशेषताओं के बारे में लंबे समय से चले आ रहे सवालों का जवाब देने में सक्षम होंगे – जिसमें हमारे ग्रह पोषक तत्वों के चक्र और जीवन के उद्भव से जुड़े सवाल शामिल हैं।
द कन्वरसेशन एकता एकता
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