ابرقاره‌ بعدی کره زمین چگونه و چه زمانی شکل خواهد گرفت؟

حدود ۵۰۰ سال پیش، نقشه‌بردار بلژیکی به‌ نام گرادوس مرکاتور یکی از نقشه‌های مهم‌ جهان را تهیه کرد. این اولین تلاش برای تهیه‌ی اطلس جهان نبود و با یک نگاه به آن، می‌توان متوجه شد که حتی نقشه‌ی چندان دقیقی هم نیست؛ زیرا استرالیا اصلاً در نقشه وجود ندارد و قاره‌ی آمریکا هم به‌شکل نه‌چندان دقیقی کشیده شده است.

از آن زمان تاکنون، نقشه‌برداران نسخه‌های دقیق‌تری از چیدمان قاره‌ها تهیه کرده‌اند که علاوه‌بر اصلاح خطاهای مرکاتور در کشیدن شکل قاره‌ها، انحرافات و اشکالاتی نیز تصحیح شد که در ابعاد بین دو نیم‌کره‌ی زمین و عرض‌های جغرافیای نقشه‌ی او وجود داشت.

باوجوداین، با اطمینان بسیار می‌توان گفت اطلس تهیه‌شده‌ی مرکاتور و دیگر نقشه‌برداران هم‌دوره‌ی او در قرن پانزدهم، نقش مهمی در شکل‌دهی تصور ما از شکل کره‌ی زمین و قاره‌های آن ایفا کرد؛ تصویری که تاکنون نیز در ذهن همه‌ی انسان‌ها نقش بسته است.

مرکاتور و هم‌عصرانش از یک حقیقت مهم غافل بودند: قاره‌ها همیشه به این شکل درکنار یکدیگر قرار نداشته‌اند. او ۴۰۰ سال پیش از اثبات نظریه‌ی صفحات زمین‌شناختی یا صفحات تکتونیک از دنیا رفته بود.

با نگاه به موقعیت هفت قاره‌ در اطلس زمین، شاید این تصور در ذهن ایجاد شود که این خشکسارهای بزرگ و سنگین در جای خود ساکن هستند. انسان‌ها در طول قرن‌ها برای به‌دست‌آوردن سهم خود از این خشکی‌ها، با یکدیگر جنگیده و صلح کرده‌اند، با این فرض که زمین‌ آن‌ها و همسایه‌هایشان همیشه در جای خود ثابت بوده و خواهند بود.

طرح اولیه‌ی مرکاتور از ۱۵۶۹

از نگاه زمین، قاره‌ها مانند برگ‌هایی هستند که روی برکه‌ی آب به این‌سو و آن‌سو می‌روند و دلواپسی و علاقه‌ی انسان‌ها به این توده‌های خشکی مانند قطرات بارانی است که روی این برگ‌ها می‌افتد. هفت قاره‌ی جهان ما در زمان‌های دور به‌هم چسبیده و خشکی بزرگی به‌ نام ابرقاره‌ی پانگه‌آ تشکیل داده بودند. همچنین، شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد در سه‌میلیارد سال پیش، ابرقاره‌های بیشتری وجود داشته است: پانوتیا، رودینیا، کلمبیا (نونا)، کنورلند و اور.

جغرافی‌دانان می‌دانند که قاره‌ها در طول چرخه‌هایی از یکدیگر دور می‌شوند و دوباره به‌هم می‌چسبند. ما اکنون در میانه‌ی یکی از این چرخه‌ها قرار داریم. حال این سؤال پیش می‌آید که در آینده شکل ابرقاره‌ی بعدی زمین چگونه خواهد بود؟ خشکی‌هایی که اکنون آن‌ها را می‌شناسیم، در بلند‌مدت چگونه کنار یکدیگر قرار خواهند گرفت؟ این‌طور‌که پیدا است، احتمالاً چهار مسیر متفاوت پیش روی خشکی‌های زمین قرار دارد. درهر‌صورت، می‌توان گفت موجودات زنده‌ی کره‌‌ی زمین در آینده در سیاره‌ای کاملاً متفاوت زندگی خواهند کرد؛ سیاره‌ای که بیشتر شبیه به دنیایی فرازمینی خواهد بود.

داستان علاقه‌ی جغرافی‌دان پرتغالی، ژائو دوراته از دانشگاه لیسبون، به مطالعه‌ی ابرقاره‌های بعدی زمین از اتفاقی غیرمعمول در گذشته‌ا‌ی دور شروع شد. در صبح یکی از شنبه‌های نوامبر ۱۷۵۵، زلزله‌ای قدرتمند پرتغال را تکان داد.

این یکی از زمین‌لرزه‌های شدید زمین در ۲۵۰ سال گذشته بود که ۶۰ هزار نفر را به‌کام مرگ فرستاد و در دو سوی اقیانوس اطلس باعث وقوع سونامی‌های‌ مهیبی شد؛ اما موضوعی که باعث شد این زمین‌لرزه از نگاه جغرافی‌دانان، به‌خصوص دوراته عجیب به‌نظر برسد، موقعیت وقوع آن بود. دوراته از این موضوع ابراز تعجب می‌کند و معتقد است که نباید در اقیانوس اطلس زلزله‌های بزرگ داشته باشیم.

زمین‌لرزه‌های به این شدت در مناطقی نزدیک به نواحی فرورانش اتفاق می‌افتند؛ جایی که صفحات اقیانوسی به زیر صفحات قاره‌ها کشیده و براثر دمای زیاد گوشته‌ی زمین ذوب می‌شوند. این پدیده با تخریب و برخوردهای شدیدی همراه است؛ اما زمین‌لرزه‌ی سال ۱۷۵۵ در منطقه‌ای اتفاق افتاد که در اصطلاح جغرافیایی به آن مرز غیرفعال می‌گویند، در طول این ناحیه، بستر زیرین اقیانوس اطلس به‌شکلی هموار تبدیل به قاره‌های آفریقا و اروپا می‌شود.

این می‌تواند نوعی از مکانیزم‌های مسری باشد؛ شبیه زمانی که پس از اصابت سنگ‌ریزه به شیشه‌ی جلو ‌خودرو دو حفره ریز در آن ایجاد می‌شود و شیشه‌ی بین این دو حفره شروع به ترک‌برداشتن و متلاشی‌شدن می‌کند.

اگر این احتمال درست باشد، ممکن است ناحیه‌ی فرورانش عظیمی در منطقه‌ی مدیترانه در حال شکل‌گیری باشد که گستره‌ی آن به غرب آفریقا و احتمالاً تا شمال اروپا تا ایرلند و انگلستان نیز برسد. آنچه در پی آن می‌آید، فوران‌های آتش‌فشانی و زمین‌لرزه‌های بزرگ و شکل‌گیری کوهستان‌های مرتفع در سرتاسر این مناطق خواهد بود.

دوراته به این نتیجه رسید که اگر این پدیده اتفاق بیفتد، درنهایت اقیانوس اطلس از روی کره‌ی زمین محو خواهد شد. اگر فرایند بسته‌شدن اقیانوس آرام نیز ادامه یابد، پدیده‌ای به‌ نام حلقه‌ی آتش که این اقیانوس را احاطه‌ کرده، هم‌اکنون در ناحیه‌ی فرورانش در حال وقوع است و سرانجام ابرقاره‌ی جدیدی شکل خواهد گرفت. او نام این ابرقاره را اوریکا گذاشته است؛ چراکه خشکسارهای فعلی استرالیا و آمریکا در مرکز این ابرقاره‌ی فرضی قرار خواهند گرفت. این ابرقاره احتمالاً به این‌ شکل خواهد بود:

اوریکا ابرقاره‌ای است که درصورت بسته‌شدن اقیانوس اطلس و اقیانوس آرام، می‌تواند شکل بگیرد.

اوریکا تنها پیشنهاد دانشمندان برای آینده‌ی ابرقاره‌های زمین نیست. از‌این‌رو، دوراته پس از انتشار مقاله‌ی خود درباره‌ی اوریکا، تصمیم گرفت درباره‌ی مسیرهای ممکن پیش روی قاره‌های زمین بیشتر مطالعه کند. برای این کار، او با اقیانوس‌شناس ولزی به‌ نام متیوس گرین از دانشگاه بانگور تبادل‌نظر کرد. این دو محقق پس از مدتی بدین‌نتیجه رسیدند که برای پیشبرد مطالعات خود، به شخصی نیاز دارند که دانش محاسبات دیجیتال کافی برای ساخت‌ مدل‌های رایانه‌ای داشته باشد. دوراته درباره‌ی این‌ موضوع می‌گوید:

عضو جدید تیم ما باید شخصی با خصوصیات کمی ویژه می‌بود؛ کسی که تمایل داشته باشد برای مطالعه‌ی پدیده‌هایی وقت بگذارد که در مقیاس‌های زمانی بشری نمی‌گنجد.

دوراته این شخص را پیدا کرد و او کسی نبود جز جغرافی‌دان همکار او در دانشگاه لیسبون به نام هانا دیویس. دیویس درباره‌ی شروع کارش در تیم دوراته می‌گوید:

کار من این بود که نقشه‌ها و تصاویری که جغرافی‌دانان و نقشه‌برداران پیشین تهیه کرده بودند، به فرمت دیجیتال و کمی و سنجش‌پذیر تبدیل کنم؛ چیزی که به مرجع علوم جغرافیا تبدیل شود.

در واقع هدف دیویس ساخت مدل‌های رایانه‌ای بود که دیگر دانشمندان می‌توانستند به اصلاح و توسعه‌ی آن‌ها پرداخته یا مبنای کارهای تحقیقاتی خود قرار دهند؛ اما این کار راحتی نبود. دیویس درباره‌ی پیچیدگی‌های کار این‌گونه توضیح می‌دهد:

دغدغه‌ی اصلی این بود که موضوع تحقیق ما به‌اصطلاح علم آسمان آبی بود؛ یعنی علمی که کاربردهای عینی آن در آینده‌ی نزدیک آشکار نمی‌شود و بیشتر براساس کنجکاوی پیش برده می‌شود.تحقیق ما شبیه به هیچ‌یک از گروه‌های مطالعات علمی دیگر نیست. ما با خودمان گفتیم که درباره‌ی صفحات تکتونیکی زمین در ۴۰ تا ۵۰ سال گذشته به این حقایق دست یافتیم و درباره‌ی دینامیک گوشته‌ی زمین و دیگر عناصر سیستم این‌ چیزها را می‌دانیم؛ اما تا کجا می‌توانیم از این دانش برای پیش‌بینی مسیر آینده استفاده کنیم؟

نتیجه‌ی کار آن‌ها تهیه‌ی چهار سناریو متفاوت بود. علاوه‌بر مدل‌سازی دقیق از شکل ابرقاره‌ی اوریکا، دوراته و همکارانش سه احتمال دیگر درباره‌ی مسیر حرکت قاره‌ها در ۲۰۰ تا ۲۵۰ میلیون سال آینده را با جزئیات آن بررسی کردند.

اگر فعالیت‌های زمین‌ساختی شناخته‌شده امروز بدون هیچ‌گونه غافل‌گیری یا اتفاق خاصی ادامه یابد، نوواپانگا شکل خواهد گرفت.

در سناریو اول، شرایط فعلی حاکم بر حرکت صفحات تکتونیک در چند‌صد‌میلیون سال آینده تغییر نمی‌کند؛ یعنی اقیانوس اطلس سر جای خود می‌ماند؛ اما اقیانوس آرام رفته‌رفته به‌اصطلاح بسته می‌شود. در این سناریو، ابرقاره‌ی تشکیل‌شده نوواپانگه‌آ نامیده خواهد شد. دیویس می‌گوید:

این ساده‌ترین و محتمل‌ترین سناریویی است که براساس دانسته‌های فعلی ما می‌تواند به‌وقوع بپیوندد.

بااین‌حال برخی پدیده‌های جغرافیایی می‌توانند بر نحوه‌ی چیدمان خشکی‌های زمین در آینده اثر بگذارند. نمونه‌ای از این پدیده‌ها اورتوورژن نام دارد؛ جایی که اقیانوس منجمدشمالی بسته می‌شود؛ ولی اقیانوس‌های آرام و اطلس باز می‌مانند. این پدیده باعث تغییر چیدمان غالب تکتونیکی در زمین می‌شود؛ به‌نحوی که تمام قاره‌ها به‌جز جنوبگان به‌سمت شمال متمایل و پیرامون قطب شمال جمع می‌شوند. همان‌طورکه در شکل زیر می‌بینید، در این سناریو ابرقاره‌ای به‌ نام آماسیا شکل می‌گیرد.

درصورت حرکت قاره‌ها به‌سمت شمال، آماسیا تشکیل خواهد شد.

بعد از اوریکا و نوواپانگه‌آ و آماسیا نوبت به سناریو آخر می‌رسد. این احتمال وجود دارد که در آینده روند گسترش بستر اقیانوس اطلس کُند شود. در مرکز این اقیانوس، ستیغ یا برآمدگی بزرگی وجود دارد که صفحه‌ی زیرین اقیانوس را به دو بخش تقسیم می‌کند. این ستیغ از ایسلند شروع شده و به‌سمت جنوب تا اقیانوس منجمد جنوبی امتداد یافته است.

در این ناحیه مانند نوار نقاله، پوسته‌ی جدید تشکیل‌شده به بستر اقیانوس اطلس اضافه می‌شود. اگر این فرایند آهسته یا متوقف شود و هم‌زمان در امتداد ساحل شرقی قاره‌ی آمریکا صفحه‌ی فرورانشی جدیدی تشکیل یابد، نتیجه‌ی کار تشکیل ابرقاره‌‌ای به‌ نام پانگه‌آ اولتیما خواهد بود که به آتول یا آب‌سنگ مرجانی عظیم شبیه است.

برای مدل‌سازی آب‌و‌هوای ابرقاره‌ها، نمی‌توانید از مدل‌های هیئت بین‌المللی تغییرات اقلیمی استفاده و متغیرهای مدل‌های آن‌ها را دست‌کاری کنید تا مدلی جدید بسازید.

مدل‌های ساخته‌شده از ابرقاره‌های آتی زمین را می‌توان به‌عنوان جانشینی برای مطالعه‌ی آب‌و‌هوای سیاره‌های فراخورشیدی نیز به‌کار برد. دیویس در‌این‌‌باره توضیح می‌دهد:

زمین ما در آینده اصلاً شبیه به زمین امروزی نخواهد بود. اگر در مدار و بالای ابرقاره‌ی اوریکا یا نوواپانگه‌آ قرار داشته باشید، به‌هیچ‌وجه نمی‌توانید تشخیص دهید که این همان زمین خودمان است یا سیاره‌ی دیگری است که رنگ‌هایی شبیه به زمین دارد.

این دیدگاه باعث شد تا دوراته و همکارانش با مایکل وی، فیزیک‌دان مؤسسه‌ی مطالعات فضایی گودارد در ناسا، شروع به همکاری کنند. مایکل وی و همکاران او در ناسا درزمینه‌ی مطالعه‌ی آب‌و‌هوای جهان‌های بیگانه ازطریق مدل‌سازی آب‌و‌هوای سیاره‌ی زمین در آینده‌ی دور فعالیت می‌کنند. وی می‌گوید:

ما نمونه‌های محدودی از آب‌و‌هوای معتدل در کیهان سراغ داریم. درواقع، فقط یکی داریم و آن‌ هم زمین است؛ اما می‌توانیم به زمین از نظر گذر زمان هم نگاه کنیم. ما می‌توانیم به سناریوهای گذشته نگاه کنیم یا با حرکت به‌سمت آینده و استفاده از این مدل‌های تکتونیکی شگفت‌انگیز از آینده‌ی ابرقاره‌ها، نمونه‌های بیشتری از آب‌و‌هواهای معتدل را به کلکسیون خود اضافه کنیم.

وقتی برای بررسی احتمال سکونت‌پذیری از فاصله‌ای بسیار دور به سیاره‌های فراخورشیدی نگاه می‌کنید دانستن اینکه دقیقاً باید به‌دنبال چه‌ چیزی بگردید، کمی گیج‌کننده است. این‌جا است که مدل‌های رایانه‌ای به‌کمک دانشمندان می‌آیند. در حالت ایدئال، دانشمندان می‌خواهند بدانند که آیا سیاره‌ی متعلق به منظومه‌ای دیگر چرخه‌ی ابرقاره‌ای مانند زمین دارد یا خیر؛ چراکه وجود حیات و فعالیت صفحات تکتونیکی ‌رابطه‌ی تنگاتنگی با یکدیگر دارند.

پانگه‌آ را هنوزهم اقیانوسی بزرگ احاطه کرده است؛ اما یک دریای مرکزی در آن وجود دارد.

همچنین، چیدمان قاره‌ها می‌تواند روی احتمال وجود آب مایع تأثیر بگذارد. از دریچه‌ی تلسکوپ نمی‌توان قاره‌های سیاره‌ای فراخورشیدی را تشخیص داد و فقط به‌صورت غیرمستقیم می‌توان به مواد تشکیل‌دهنده‌ی اتمسفر آن پی برد. بنابراین، استفاده از مدل‌های رایانه‌ای که انواع اقلیم‌های ممکن ابرقاره‌ای را به‌تصویر می‌کشند، می‌تواند به‌طور غیرمستقیم مشخصه‌های پنهانی از سیارات فراخورشیدی را برملا کند؛ مشخصاتی که اخترشناسان ممکن است موفق شوند آن‌ها را شناسایی کنند.

برای نمونه درصورت تشکیل ابرقاره‌ی آماسیا، زمین به جهانی سردتر تبدیل خواهد شد. در این سناریو، باتوجه‌‌‌به‌ اینکه‌ قاره‌های کنونی زمین حول قطب‌ شمال متمرکز خواهند شد، اقیانوس‌ها نخواهند توانست جریان‌‌های آب گرم را به عرض‌های جغرافیایی مختلف حمل کنند و درنتیجه، صفحات ضخیم یخی روی هم انباشته خواهند شد. علاوه‌براین، آب‌و‌هوای ابرقاره‌ی اوریکا مناسب‌تر خواهد بود و قسمت‌های مرکزی ابرقاره خشک و نواحی ساحلی آن آب‌و‌هوایی شبیه به برزیل امروزی میزان زیادی آب مایع خواهد داشت.

اطلاعات به‌دست‌آمده از مدل‌سازی‌های وی در درک شرایط سیاره‌های فراخورشیدی مفید خواهند بود. اگر حتی یک سیاره‌ی فراخورشیدی حرکت تکتونیکی داشته باشد، پی‌بردن به این‌ مسئله مشکل خواهد بود که این سیاره در کدام مرحله از چرخه‌ی ابرقاره‌ای قرار دارد. در این‌صورت، باید معیاری برای ارزیابی قابلیت سکونت‌پذیری آن دردسترس باشد. در کشف و مطالعه‌ی سیاره‌های فراخورشیدی فرض اولیه‌ی دانشمندان این است که خشکی‌های این سیاره‌ها مانند زمین پراکنده نیستند یا به‌عبارت‌دیگر سیاره‌ در وسط چرخه‌ی ابرقاره‌ای قرار ندارد.

دیویس درباره‌ی آینده‌ی زمین و چهار سناریویی که او و همکارانش پیش‌بینی‌ کرده‌اند، می‌گوید که مدل‌سازی این سناریوها، تنها براساس گمانه‌زنی انجام شده و ممکن است در آینده اتفاقات غیرمترقبه‌ی جغرافیایی روی دهد که شکل ابرقاره‌ی بعدی را به‌کلی تغییر دهد. او اضافه می‌کند:‌

اگر یکی از آن کیوسک‌های تلفن سریال دکتر هو را داشتم، ۲۵۰ میلیون سال در زمان به‌ جلو سفر می‌کردم تا ببینم زمین چه‌ شکلی خواهد شد؛ اما اگر بفهمم که ابرقاره‌ی زمین به هیچ‌یک از آن چهار سناریو شبیه نیست، اصلاً تعجب نخواهم کرد؛ چون واقعاً فاکتورهای زیادی در این موضوع دخیل هستند.

بااین‌حال موضوعی که با اطمینان درباره‌ی آن می‌توانیم صحبت کنیم، این است که خشکی‌های سیاره‌ی ما که این گونه روی آن‌ها تعصب داریم، در آینده به‌طور کاملاً متفاوتی در‌کنار یکدیگر قرار خواهند گرفت. کشورهایی که هم‌اکنون در گوشه‌ای از اقیانوس قرار دارند، در آینده همسایه‌های زمینی خواهند داشت. اگر زمین همچنان میزبان گونه‌های هوشمند باشد، این موجودات می‌توانند بین خرابه‌های باستانی نیویورک، پکن، سیدنی و لندن بدون گذشتن از اقیانوس‌ها سفر کنند.