science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het blootleggen van de evolutie van de moesson en droge gebieden in Azië, Afrika en Australië

Verspreidingspatronen van de Aziatisch-Afrikaans-Australische moessongebieden (groen) en droge gebieden (geel) in vijf geologische perioden tijdens het Cenozoïcum. (a) midden-Paleoceen (~60 Ma); (b) laat-Eoceen (~40 miljoen jaar); (c) laat-Oligoceen (~ 25 Ma); (d) laat-Mioceen (~10 Ma); (e) heden (0Ma). De blauwe tint staat voor oceanen of meren, en de grijze contouren geven de 1500 m hoogtecontour van het Tibetaanse plateau en zijn omgeving aan. Krediet:Science China Press

Moesson- en droge klimaten zijn twee klimaattypen die vaak worden gezien in de middelste en lage breedtegraden van de aarde. Deze klimaattypes hebben de overeenkomstige landvormen gevormd, ecosystemen en de leefomgeving van de menselijke samenleving. De meest bekende moesson- en droge gebieden van vandaag zijn te vinden in Afrika, Azië en Australië. Wanneer zijn ze ontstaan? Hoe zijn ze in de loop van de tijd geëvolueerd? Wat waren de factoren die hun formaties en evoluties bepaalden? Zijn er regionale verschillen geweest in hun evolutie? Deze vragen zijn het onderwerp geweest van onderzoek voor de wetenschappelijke gemeenschap, maar daar is momenteel nog geen consensus over. Een nieuwe studie kan enig licht werpen op de antwoorden op deze vragen.

In een artikel getiteld "Continentale drift, plateau opheffing, en de evoluties van de moesson en droge gebieden in Azië, Afrika, en Australië tijdens het Cenozoïcum, " net gepubliceerd in Wetenschap China Aardwetenschappen , de vorming en evolutie van de moesson- en dorre regio's in Azië-Afrika-Australië en hun controlerende factoren worden onderzocht door een internationaal team van wetenschappers uit China, het VK en de VS

Geologisch bewijs heeft aangetoond dat er grote veranderingen hebben plaatsgevonden in de moesson en droge omgevingen in het rijk van Azië-Afrika-Australië, begeleidende continentale drift, verheffing van het Tibetaanse plateau, en veranderingen in de atmosferische CO 2 concentratie sinds het begin van het Cenozoïcum (ongeveer 65 miljoen jaar geleden afgekort als Ma). Gebaseerd op gereconstrueerde randvoorwaarden voor 5 typische geologische perioden tijdens het Cenozoïcum, inclusief het midden van het Paleoceen (~60 Ma), laat-Eoceen (~40 Ma), laat-Oligoceen (~ 25 Ma), laat-Mioceen (~10 Ma), en het huidige (~0 Ma), de onderzoekers voerden een reeks goed ontworpen klimaatsimulatie-experimenten uit met behulp van een gekoppeld oceaan-atmosfeermodel door de land-zeeverdeling te veranderen, topografie, en co 2 concentratie in de tijd. De volgende afbeelding toont de gesimuleerde verspreidingspatronen van de Aziatisch-Afrikaans-Australische moesson en droge gebieden in de vijf geologische perioden tijdens het Cenozoïcum.

"De resultaten van onze numerieke experimenten geven aan dat de timing en oorzaken van de vorming van moesson- en droge gebieden in Azië, Afrika en Australië waren heel verschillend, " zegt Dr. Xiaodong Liu, de hoofdauteur van het Institute of Earth Environment, Chinese Wetenschapsacademie. specifiek, de noordelijke en zuidelijke Afrikaanse moessons bestonden tijdens het midden van het Paleoceen, terwijl de Zuid-Aziatische moesson in het Eoceen verscheen nadat het Indiase subcontinent naar het tropische noordelijk halfrond was verhuisd. De waarschijnlijke Zuid-Aziatische moesson tijdens het midden van het Paleoceen (~56 Ma), eerder afgeleid uit plantenfossielen, en waarvan oorspronkelijk werd gedacht dat het de regio van India tot de meest zuidelijke kust van China besloeg, eigenlijk twee verschillende geografische regio's waren, gelegen op de tropische breedtegraden van het zuidelijk halfrond en noordelijk halfrond, gescheiden door de evenaar op ~60 Ma. In tegenstelling tot, de Oost-Aziatische moesson en de Noord-Australische moesson werden veel later in het Mioceen vastgesteld.

"De belangrijkste controlerende factoren van verschillende moessonregio's tijdens de geologische perioden zijn ook verschillend, " zei hij. Bijvoorbeeld, de vestigingen van de tropische moessons in noordelijk en zuidelijk Afrika, Zuid Azie, en Australië werden bepaald door zowel continentale drift als de seizoensmigratie van de intertropische convergentiezone, terwijl de positie en hoogte van het Tibetaanse plateau de belangrijkste factoren waren voor de vestiging van de Oost-Aziatische moesson.

"De evolutionaire mechanismen van droge gebieden varieerden ook van plaats tot plaats, " legde hij verder uit. De aanwezigheid van de subtropische droge gebieden in noordelijk en zuidelijk Afrika, Azië, en Australië hing af van de posities van de continenten en de controle van de subtropische hogedrukzones op planetaire schaal, terwijl de droge gebieden op het Arabisch Schiereiland en West-Azië nauw verband hielden met de terugtrekking van de Paratethyszee. De vorming van het droge gebied op de middelste breedtegraad in het Aziatische binnenland, anderzijds, was het gevolg van de opheffing van het Tibetaanse plateau.

"Hoewel we een model met een lage resolutie gebruikten, het deed het nog steeds goed bij het beschrijven van de verdeling van de moesson en droge gebieden, " voegde Dr. Robin Smith toe, een co-auteur van het National Center for Atmospheric Science, Universiteit van Lezen. "Deze studie onthult voor het eerst de regionale verschillen en het belang van tektonische randvoorwaarden of geografische patronen in de vorming en evolutie van de moesson- en dorre regio's in Azië-Afrika-Australië tijdens het Cenozoïcum."

Dr. Zhi-Yong Yin, een andere co-auteur van de afdeling Milieu- en Oceaanwetenschappen, Universiteit van San Diego, verklaarde dat "hoewel onze simulaties consistent zijn met bepaalde paleoklimaatproxy's die beschikbaar zijn, er is meer geologisch bewijs nodig om deze modelleringsresultaten verder te verifiëren, vanwege de beperkingen van tijd en ruimtelijke schalen van geologische records."