قام فريق بحثي دولي بابتكار محاكاة توضح حركة الصفائح التكتونية خلال الـ1.8 مليار سنة الماضية، وهي الفترة الأخيرة من عمر الأرض الذي يقدر بـ4.5 مليار سنة، وقد تم نشر هذه المحاكاة في مقطع رسوم متحركة ممتع.

أهمية دراسة الصفائح التكتونية

فهم العلاقة المعقدة بين هيكل الأرض الجامد وسطحها الديناميكي يعد مفتاحاً لكشف غموض تطور كوكبنا. لذلك، يتطلب الأمر إعادة بناء العلاقة المتغيرة بين الصفائح التكتونية السبع الرئيسية، التي تمثل نحو 94% من سطح الأرض، والصفائح الأخرى الصغيرة التي تشكل النسبة المتبقية.

اعتمدت الدراسة، المنشورة في مجلة “جيوساينس فرونتيرز”، على جمع الأدلة الجيولوجية والأحفورية المتاحة لدراسة التاريخ الجيولوجي الأرض على مدى 1.8 مليار سنة المضت. يمثل هذا الزمن 40% من عمر الكوكب، ويشمل حقبتي الطلائع القديمة “باليوبرتوزيك” والطلائع الوسطى “ميسوبروتوزيك”.

دورات القارات العظمى

يغطي نموذج الدراسة الحديثة دورات قارية عظمى مرت بها الأرض، مثل القارات الكبرى “نونا” و”رودينيا”، وأخيراً قارة “بانغيا” التي انشقت منها قارات العالم الحالية.

تظهر المحاكاة كيف تم تحريك الصفائح التكتونية على مدى 1.8 مليار سنة دون أي فترات من الهدوء.

نفي فرضية “المليار الممل”

من بين النتائج المثيرة التي أسفرت عنها هذه الدراسة كان دحض فرضية “المليار الممل”، المعروفة أيضاً بـ”المليار القاحل”، التي تشير إلى فترة شهدت ركوداً في حركة الصفائح التكتونية بين 0.8 و1.8 مليار سنة مضت. على العكس، يظهر النموذج التاريخ الجيولوجي النشط المتواصل.

ما الصفائح التكتونية؟

لنفهم الصفائح التكتونية، يمكن تخيل الأرض كحبة تفاح كبيرة، حيث تمثل القشرة الأرضية قشرة التفاحة الرقيقة، لكن في الواقع، فإن سماكتها تتراوح بين 30 و70 كيلومتراً. وتتكون القشرة الأرضية من حوالي 20 قطعة منفصلة تسمى الصفائح التكتونية، والتي تتداخل مثل قطع الأحجية.

تطفو هذه الصفائح فوق طبقة الوشاح الأرضية، وتتحرك بمعدل بطيء جداً سنوياً، يتراوح بين 1 و20 سنتيمتراً.

تأثير الصفائح على شكل الأرض

يتميز كوكب الأرض بالصفائح التكتونية، حيث ينتج عن حركتها الاصطدامات العنيفة التي تؤدي إلى تشكيل الجبال والمحيطات. كما يسبب ذلك الزلازل والبراكين، notamment في المناطق النشطة مثل أيسلندا حيث النشاط الزلزالي والبراكيني مرتفع.

تساهم الصفائح التكتونية أيضاً في “الدورات البيوجيوكيميائية”، حيث تنقل المواد والعناصر الضرورية من باطن الأرض إلى سطحها لمساعدة الكائنات الحية على البقاء.

تكمن أهمية هذا التحول في ظهور عناصر مثل الفوسفور والموليبدينوم، حيث يلعبان دوراً مهماً في الحياة، كما إن النشاط التكتوني يؤثر في دورة الكربون العالمية.

يساعد التوثيق القديم للنشاط التكتوني العلماء على فهم الأسباب وراء التغيرات المناخية السابقة، مثل فرضية الكوكب الثلجي وظهور الأكسجين في الغلاف الجوي.

يُعتبر فهم التاريخ التكتوني للأرض مهماً أيضاً لمعرفة تشكيل وتوزيع المعادن الثمينة، حيث تشكل العديد من المعادن مثل النحاس والكوبالت على طول حواف الصفائح التكتونية.