Geološka historija Zemlje, koju u udžbenicima obično vidimo kao uredno posložene vremenske skale, u stvarnosti je daleko složenija i haotičnija. Ipak, međunarodni tim naučnika, predvođen geologom i paleontologom Andrejom Spiridonovim sa Univerziteta u Vilniusu, otkrio je fascinantan matematički obrazac koji otvara novu perspektivu o funkcionisanju našeg planeta. Njihovo istraživanje, objavljeno u uglednom časopisu Earth and Planetary Science Letters, pokazuje da iza prividnog nereda postoji skrivena hijerarhijska struktura.
Spiridonov naglašava da granice geoloških epoha, perioda i era nisu samo suhoparne linije u udžbenicima. „Ono što se činilo kao nered zapravo predstavlja ključ za razumijevanje promjena na Zemlji i dometa tih promjena“, poručio je.
Multifraktalna logika i novi model
Tim, u kojem su učestvovali stručnjaci iz Kanade, Čilea, Njemačke i Litve, analizirao je službene geokronološke karte, kao i vremenske skale zasnovane na fosilima izumrlih morskih životinja poput konodonata, amonoida i graptolita. Rezultati su otkrili da granice vremenskih jedinica nisu ravnomjerno raspoređene. Umjesto toga, događaji se pojavljuju u grupama, razdvojenim dugim periodima relativne stabilnosti.
Ova neravnomjernost opisana je pomoću koncepta multifraktala – složenih obrazaca koji se ponavljaju na različitim razinama. To znači da ključni događaji, poput udara asteroida prije 66 miliona godina koji je izbrisao dinosaure, nisu bili slučajni, već dio dublje strukture.
Kako bi opisali ovu pojavu, naučnici su razvili teorijski model nazvan „Složeni multifraktalno-Poissonov proces“. Prema ovom modelu, geološki događaji su hijerarhijski ugniježđeni, tvoreći kaskadni obrazac u kojem se manji događaji pojavljuju unutar većih skupina, vođeni jednim statističkim procesom.
Vremenske skale planeta
Jedan od ključnih zaključaka istraživanja jeste definisanje tzv. „vanjske vremenske skale“ Zemljinog sistema – vremenskog raspona potrebnog da se otkrije puna prirodna varijabilnost planete. Tim je izračunao da taj raspon iznosi najmanje 500 miliona godina, a idealno bi bilo posmatrati i milijardu godina geoloških zapisa.
„Ako želimo shvatiti puni spektar ponašanja Zemlje, od perioda mira do naglih previranja, moramo posmatrati procese u rasponu od pola milijarde godina“, objašnjava Spiridonov. Time se jasno poručuje da kratkotrajne studije ne mogu obuhvatiti ekstremne varijacije planeta.
Implikacije za budućnost
Otkriće ne služi samo boljem razumijevanju prošlosti. Ima značajne posljedice i za modeliranje klimatskih promjena i planetarnih procesa u budućnosti. Razumijevanje da su promjene strukturirane i hijerarhijske, a ne potpuno nepravilne, omogućava izradu preciznijih i pouzdanijih modela.
„Sada imamo matematički dokaz da promjene Zemljinog sistema slijede duboko strukturiran obrazac“, zaključuje Spiridonov. Ovo istraživanje otvara vrata novom načinu posmatranja ritma našeg planeta – ritma koji je, kako se pokazalo, zapisan jezikom matematike.