Tipar matematic ascuns în trecutul Terrei

Potrivit unui studiu recent, evenimentele pe care geologii le folosesc pentru a marca tranzițiile dintre „capitolele” istoriei Pământului urmează un tipar ierarhic ascuns, care ar putea clarifica atât trecutul planetei, cât și posibilele sale viitoare crize.

„Scările de timp geologic pot părea linii ordonate în manuale, dar granițele lor spun o poveste mult mai haotică”, explică Andrej Spiridonov, geolog și paleontolog la Universitatea din Vilnius, coautor al studiului. „Descoperirile noastre arată că ceea ce părea zgomot aleatoriu este, de fapt, cheia pentru a înțelege cum se schimbă planeta și cât de departe poate merge această schimbare.”

Dincolo de manuale: cum se scrie timpul geologic

Istoria Pământului este marcată de episoade dramatice – de la extincții în masă la explozii evolutive – care au împărțit timpul în ere, perioade și epoci. Impactul asteroidului care a dus la dispariția dinozaurilor acum 66 de milioane de ani, de pildă, a încheiat Era Mezozoică și a deschis Cenozoicul, era în care trăim și astăzi.

Deși cauzele acestor tranziții sunt complexe, alternând perioade lungi de stabilitate cu catastrofe aparent imprevizibile, cercetătorii au găsit indicii că nu e vorba doar de hazard.

Tiparul multifractal al istoriei Pământului

Studiul s-a concentrat pe Eonul Fanerozoic (ultimii ~540 de milioane de ani), care cuprinde Paleozoicul, Mezozoicul și Cenozoicul. Folosind atât diviziunile stabilite de Comisia Internațională de Stratigrafie, cât și date despre fosile marine (conodonți, amonoizi, graptoliți, nanoplancton calcaros), echipa a descoperit că limitele dintre unitățile de timp formează clustere distincte, separate de intervale mai liniștite.

Distribuția inegală a acestor evenimente sugerează existența unui sistem multifractal – un tipar în care variațiile nu sunt complet aleatorii, ci guvernate de o logică ierarhică de tip „cascade”. Cu alte cuvinte, evenimentele definitorii pentru Pământ se grupează în clustere în interiorul altor clustere.

Lecția „scării externe a timpului”

Cercetătorii au încercat să estimeze așa-numita „scară externă a timpului” a Pământului – adică durata necesară pentru a surprinde întreaga amplitudine a variabilității naturale a planetei. Concluzia: cel puțin 500 de milioane de ani. Ideal, un miliard.

„Dacă vrem să înțelegem întreaga gamă de comportamente ale Pământului – de la calm la cataclism – avem nevoie de înregistrări geologice pe cel puțin o jumătate de miliard de ani”, spune Spiridonov. Studiile pe scări mai scurte nu surprind extremele de care planeta este capabilă.

Implicații pentru viitor

Toată istoria umanității s-a desfășurat în doar o fâșie recentă de stabilitate. Noile modele – descrise ca un „proces compus multifractal-Poisson” – arată că schimbările sistemului Pământ nu sunt doar neregulate, ci profund structurate și ierarhizate.

Aceste rezultate ar putea avea implicații majore nu doar pentru înțelegerea trecutului geologic, ci și pentru modul în care modelăm schimbările climatice și planetare viitoare.

„Este un pas uriaș spre a înțelege nu doar ce s-a întâmplat, ci și ce ne-ar putea aștepta”, conchide Spiridonov.

[sursa]