Australija – mažiausias pasaulio žemynas, tačiau vienas įspūdingiausių savo gamta ir geologine istorija. Šiandien ją pažįstame kaip kontrastų kraštą – nuo atogrąžų miškų iki išdžiūvusių dykumų, tačiau prieš dešimtis milijonų metų šis žemynas atrodė visiškai kitaip. Mokslininkams, pasitelkusiems vadinamąjį kosminį laikrodį, pavyko atkurti senovinius Australijos kraštovaizdžius ir suprasti, kaip jie kito per milžiniškus laiko tarpus.
Australija – mažiausias žemynas (apie 7,5 mln. km² be salų), bet kartu ir vienas unikaliausių pasaulyje. Pietų ir Rytų pusrutuliuose, tarp Indijos ir Ramiojo vandenyno įsikūręs žemynas garsėja išskirtiniais gamtos objektais: į UNESCO Pasaulio paveldo sąrašą įtrauktu Uluru monolitu, Kvinslendo drėgnaisiais atogrąžų miškais ir didžiausiu koraliniu rifų kompleksu planetoje – Didžiuoju barjeriniu rifu.
Australija žavi ir savo kraštovaizdžių įvairove bei unikaliu gyvūnijos pasauliu, kuriame gausu rūšių, niekur kitur Žemėje nesutinkamų. Tačiau šis žemynas ne visada atrodė taip, kaip dabar. Tarptautinė mokslininkų komanda iš Australijos ir Vokietijos universitetų nusprendė išsiaiškinti, kaip Australija atrodė prieš maždaug 40 milijonų metų, pasitelkdama netradicinį metodą – kosminį laikrodį. Iššifravę savotišką laiko kapsulę uolienose, jie atkūrė to meto kraštovaizdžių raidą.
Australija prieš milijonus metų: didžiųjų permainų laikotarpis
Prieš šimtus milijonų metų Australija buvo superžemyno Gondvanos dalis. Laikui bėgant, dėl tektoninių procesų Žemės pluta keitėsi: žemynai skilinėjo ir slinko, o Australija pamažu atsiskyrė ir, per milijonus metų judėjimo, tapo atskiru žemynu.
Mokslininkus domino laikotarpis prieš maždaug 40 milijonų metų – kokie kraštovaizdžiai tuo metu dominavo Australijoje ir kaip jie formavosi. Atsakymų ieškota tiriant kosminį laikrodį – informaciją, kurią paliko kosminės spinduliuotės poveikis tam tikruose mineraluose, ypač cirkono kristaluose.
Kosminiai spinduliai, nuolat bombarduojantys Žemę, mineraluose palieka savitus pėdsakus. Šiuolaikiniai analitiniai metodai leidžia šiuos pėdsakus perskaityti ir taip suprasti, kaip laikui bėgant kito konkretus Žemės paviršiaus regionas. Tyrėjai pasitelkė lazerį ir tiksliai išmatavo iš cirkono kristalų išlaisvintą kriptoną. Šis metodas leido atkurti kraštovaizdžių erozijos ir paviršiaus pokyčių istoriją.
Mokslininkai pabrėžia, kad iki šiol tiesiogiai išmatuoti senovinių kraštovaizdžių pokyčius buvo labai sunku. Naujoji technika pirmą kartą suteikia žymiai aiškesnį žvilgsnį į tolimą Žemės paviršiaus praeitį.
Nullarbor lyguma: nuo jūros dugno iki sausos dykumos
Tyrimo metu buvo analizuota giliųjų gręžinių mėginių serija iš Nullarbor lygumos – vienos sausiausių šiuolaikinės Australijos teritorijų. Ši vietovė šiandien siejama su plokščiu, sausu, kalkingu paviršiumi, beveik be augmenijos, tačiau tyrimai atskleidė, kad taip buvo anaiptol ne visada.
Iš gilių gręžinių iškelti mėginiai parodė, jog dabartinės sausos kalkingos uolienos kadaise buvo jūros dugnas. Vėliau šią vietovę dengė gerokai drėgnesnė, žalesnė aplinka: ją juosė miškai, čia tekėjo plačios upės ir tyvuliavo ežerai. Tai liudija ne tik nuosėdų tipai, bet ir kosminio laikrodžio parodymai cirkono kristaluose.
Laiko kapsulė cirkono kristaluose: naujas tyrimų metodas
Analizavę mėginius, mokslininkai nustatė, kad ankstyvuoju laikotarpiu šiame regione kraštovaizdžio erozija vyko itin lėtai – maždaug iki vieno metro per milijoną metų. Tai rodo stabilų, menkai besikeičiantį paviršių.
Vėliau dėl klimato pokyčių, tektoninių judesių ir jūros lygio svyravimų sistema pasiekė lūžio tašką: erozija labai paspartėjo, o nuosėdos, tarp jų ir cirkonas, ėmė būti intensyviai pernešamos ir kauptis naujose vietose. Daug šių mineralų buvo užkasta Nullarbor lygumos pakraščiuose, kur susidarė itin turtingi cirkono telkiniai.
Šis darbas padeda geriau suprasti ne tik kraštovaizdžio raidą, bet ir ekonominiu požiūriu svarbių išteklių susidarymą. Šiandien cirkonas plačiai naudojamas keramikoje ir kitose pramonės šakose, o Nullarbor regione veikia viena didžiausių pasaulyje cirkono kasyklų – Jacinth–Ambrosia.
Kodėl šis atradimas svarbus?
Naujosios tyrimo metodikos reikšmė daug platesnė nei vieno Australijos regiono istorija. Kosminio laikrodžio taikymas leidžia įvairiuose pasaulio taškuose tirti, kaip kraštovaizdis reagavo į didžiausius Žemės istorijos įvykius.
Prie tokių įvykių priskiriamas sausumos augalijos atsiradimas maždaug prieš 500–400 milijonų metų, iš esmės pakeitęs ne tik Žemės paviršių, bet ir atmosferos sudėtį. Analizuojant cirkono kristaluose išlikusias laiko kapsules, ateityje bus galima geriau suprasti ir kitus globalius lūžius: didžiuosius išnykimus, kalnų grandinių formavimąsi ar senovinių vandenynų atsitraukimą.
