Влияние движения тектонических плит на размеры стран

Влияние движения тектонических плит на размер страны

Индия, Непал и США потеряют наибольшую площадь из-за движения плит

Влияние движения тектонических плит на размеры стран

Земля в иллюминаторе видна

Поверхность Земли постоянно изменяется. Модели скорости тектонических плит основаны на данных глобально распределенных станций GNSS. Кроме того, спутниковые методы, использующие наблюдения GNSS, позволяют определять скорости с точностью до 1 миллиметра. Авторы используют общедоступные данные для определения влияния движений тектонических плит на территориальные изменения во всем мире в ближайшие десятилетия. На основе модели NUVEL прогнозируют изменения площади стран, расположенных на границе основных тектонических плит через 10, 25 и 50 лет.

Чтобы определить влияние тектоники на территорию страны, сосредоточились на 15 крупных плитах, движение которых описывалось полюсами NUVEL-1A (Африка, Антарктида, Аравия, Австралия, Карибский бассейн, Кокосовые острова, Евразия, Индия, Хуан-де-Фука, Наска, Северная Америка, Тихий океан, Филиппинское море, Южная Америка), которые являются частью цифровой модели границ плит. Использовали калькулятор движения плит (unavco.org) для расчета движения жестких плит в определенных местах на Земле и административную карту земного шара Евростата (2020). Внимание сосредоточено на изменениях, происходящих на наземных приграничных территориях сейчас и в будущем. Движение может быть расходящимся (распространение), сходящимся (субдукция) или трансформирующим (латеральное скольжение). Предметом данного исследования было лишь определение влияния движения тектонических плит на административную территорию стран.

Движение плит представлено как среднее движение вдоль отдельной линии разлома, но даже вдоль отдельной зоны разлома эти скорости варьируются в зависимости от множества факторов, включая реологию, ориентацию и шероховатость. Цифровая карта границ страны (7710 точек; среднее расстояние между последовательными точками 50–70 км, минимум 10 км) накладывалась на плитную карту границ (6150 точек; среднее расстояние между последовательными точками 50–70 км, минимум 20 км). В результате пересечения было выбрано 36 стран, внутри которых было 4022 точки. Внутри этих стран их было 608 пунктов.

Площади анализируемых стран рассчитаны на основе моделей векторных данных, автоматически созданных в программном обеспечении ГИС (географических информационных систем) - QGIS ver. 3.16.11 LTR Hannover. Анализ проводился в системе координат WGS-84 (World Geodetic System 1984), географических координатах и эллипсоидной поверхности. Важно отметить, что принятая шкала обобщения (количество баллов) выбрана так, чтобы показать масштаб явления, а не его точность. Однако увеличение количества точек (уменьшение обобщения) лишь незначительно изменит результаты - явление меняет не количество точек, а скорость между ними.

Длина границы плит для 36 стран варьировалась от 80 км (Тринидад и Тобаго) до 3600 км (Россия), в зависимости от размера и формы страны. Прирост/уменьшение площади, связанное с прогнозируемыми тектоническими движениями, зависит от направления и амплитуды скорости движения тектонических плит. По оценкам движения на ближайшие 50 лет, площадь 10 стран увеличится, а площадь 26 сократится. Наибольший прирост площади наблюдается в Мексике и Джибути. Обе эти страны через 10 лет увеличат свою площадь на 13 000 и 9 000 м2 соответственно. Через 50 их площадь увеличится на 65 000 и 45 000 м2.

Индия, Непал и США входят в число стран, которые потеряют наибольшую площадь из-за движения плит. Всего через 10 лет они потеряют 575, 390 и 210 м2 соответственно. Через 50 лет их площадь уменьшится почти на 3 км2, 2 км2 и более 1 км2. В совокупности балансовые прибыли (0,4 км2) и убытки (12,7 км2) в течение следующих 50 лет будут отрицательными. В целом легко поверить, что размер суши Земли увеличивается из-за движения плит (например, подъема суши и появления новых вулканов). Легче понять увеличение площади земли, чем ее исчезновение.

Например, Северо-Американская плита движется на запад, а Евразийская плита движется на восток. Таким образом, расстояние между Нью-Йорком и Лондоном медленно увеличивается каждый год (около 25 мм в год), а площадь Исландии увеличится на 280 м2 в течение следующих 50 лет. Противоположную ситуацию можно отметить в зоне субдукции. Например, Индийская тектоническая плита движется в сторону Центральной Азии со скоростью 29–36 мм/год - причина повторяющихся землетрясений. Гималаи поднимаются, но Индия (-2883 м2) и Непал (-1961 м2) уменьшаются.

Страна через 10, 25, 50 лет м2.

Algeria, -36,810, -97,691, -198,668. Argentina, -4948, -4324, -6211. Bhutan, -92,220, -230,263, -460,291. Canada, -15,299, -27,806, -51,226. Chile, -23,445 -64,963, -132,276. Colombia, -76,446, -190,891, -380,949. Cuba, -1421, -1467, -1776. Djibouti, 9086, 22725, 45720. Egypt, -2268, 435, 6756. Eritrea, 2502, 6053, 11909. Ethiopia, 3779, 7076, 12951. Guatemala, -4,940, -12,459, -24,680. Iceland, 56,598, 140,186, 279,317. India, -575,659, -1440,931, -2882,874. Indonesia, -30,600, -75,692, -157,201. Iran, -140,679, -353,301, -707,640. Iraq, -15,813, -37,491, -72,812. Israel, -18,467, -47,167, -94,828.

Japan, -67,176, -161,376 -310,598. Lebanon, -2520, -6627, -13445. Mexico, 13265, 33167, 64839. Morocco, -1486, -75, 2565. Myanmar, -55,878, -147,914, -299,340. Nepal, -391,615, -979,922, -1,960,880. New Zealand, -122,850, -306,878, -605,524. Pakistan, -132,438, -331,018, -660,850. Panama, 1938, 3122, 5527. Papua New Guinea, -115,344, -295,920, -594,725. Philippines, -121,255, -303,453, -607,910. Russia, -31,186, -96,717, -213,285. Syria, 1062, 2057, 4148. Taiwan, -236, 171, 2917. Trinidad and Tobago, -639, -4964, -12244. Turkey, -181,182, -454,212, -908,848. USA, -210,355, -536,560, -1,085,144. Venezuela, -46,416, -117,708, -237,105.

Камил Мацюк (Kamil Maciuk), Паулина Левинска (Paulina Lewinska), Университет науки и технологий, Михал Аполло (Michal Apollo), Институт географии, Анита Кукульска-Козел (Anita Kukulska-Koziel), Сельскохозяйственный университет в Кракове, Польша, напечатали работу "Каково влияние движения тектонических плит на размер страны? Долгосрочный прогноз", "Дистанционное зондирование" (Remote Sensing), 13(23), 30 November, 2021.

12.12.2023