Дождь может сдвинуть горы, считают ученые

Прочитано: 56 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Ученые долгое время считали, что осадки оказывают драматическое влияние на эволюцию горных ландшафтов, но причины того, как и почему, были неуловимы. Эта, казалось бы, логичная концепция до сих пор не была продемонстрирована количественно благодаря новой технике, которая точно фиксирует, как даже самые могучие горные цепи — Гималаи — подчиняются воле дождевых капель.

Исследование, недавно опубликованное в журнале Science Advances с соавторами Университета штата Аризона Келин Уиппл, Арджун Хеймсат и Кип Ходжес из Школы исследования Земли и космоса, не только улучшает наше понимание того, как горные хребты эволюционируют на протяжении миллионов лет, но и дает положительные результаты, способ понимания природных опасностей, связанных с эрозией, вызванной климатом, и, в свою очередь, с человеческой жизнью. Заброска в горы Гималаев помогла факторы влияющие на тектонические процессы.

«Эти результаты являются последним результатом совместного исследования, которое началось несколько лет назад в Университете штата Калифорния, и посвящено отдельным тектоническим, топографическим и эрозионным изменениям в Гималаях Бутана», — сказал Уиппл. «Нашей основной мотивацией было достичь лучшего понимания того, как текущие и прошлые модели осадков влияют на топографию и потенциально влияют на структуру и скорость тектонического подъема».

Хотя нет недостатка в научных моделях, призванных объяснить, как работает Земля, более сложной задачей может быть проведение достаточно хороших наблюдений, чтобы проверить, какие из них наиболее точны.


Исследование проводилось в центральных и восточных Гималаях Бутана и Непала, потому что этот регион мира стал одним из самых популярных ландшафтов для изучения скорости эрозии.

Ведущий автор Байрон Адамс из Бристольского университета вместе с сотрудниками ASU Уипплом, Хеймсатом и Ходжесом и Адамом Форте из Университета штата Луизиана использовали космические часы в песчинках, чтобы измерить скорость, с которой реки размывают скалы под ними. Адамс и Форте раньше работали в АГУ.

«Когда космическая частица из космоса достигает Земли, она может столкнуться с песчинками на склонах холмов, когда они переносятся к рекам. Когда это происходит, некоторые атомы в каждой песчинке могут превратиться в редкий элемент. Если подсчитать количество атомов этого элемента присутствуют в мешке с песком, мы можем рассчитать, как долго песок там находился и, следовательно, как быстро ландшафт разрушался », — сказал Адамс.

«Когда у нас есть скорости эрозии по всему горному хребту, мы можем сравнить их с вариациями крутизны реки и количества осадков. Однако такое сравнение очень проблематично, потому что каждую точку данных очень сложно получить, а статистическая интерпретация всех данных вместе — это сложно «.

Адамс и его команда преодолели эту проблему, объединив методы регрессии с численными моделями размыва рек.

«Мы протестировали большое количество численных моделей, чтобы воспроизвести наблюдаемую картину скорости эрозии в Бутане и Непале. В конечном итоге только одна модель смогла точно предсказать измеренные скорости эрозии», — сказал Адамс. «Эта модель позволяет нам впервые количественно оценить, как осадки влияют на речную врезку и скорость эрозии склонов горных ландшафтов».

«Наши результаты показывают, насколько важно учитывать количество осадков при оценке закономерностей тектонической активности с использованием топографии, а также представляют собой важный шаг вперед в решении вопроса о том, насколько скорость скольжения на тектонических разломах может контролироваться эрозией на поверхности, вызванной климатом, «Сказал Уиппл.

Результаты этого исследования также имеют важное значение для управления землепользованием, обслуживания инфраструктуры и опасностей в Гималаях.

Изменения скорости эрозии, вызванные выпадением осадков, могут привести к серьезным различиям в нестабильности ландшафта и опасностях. В Гималаях существует постоянный риск того, что высокая скорость эрозии может резко увеличить скорость осаждения за дамбами, что поставит под угрозу критически важные гидроэнергетические проекты.

Кроме того, усиленный разрез реки может подорвать склоны холмов, увеличивая риск селевых потоков или оползней, некоторые из которых могут быть достаточно большими, чтобы запрудить реку, создавая новую опасность — наводнения из-за прорыва озера.

«Наши данные и анализ предоставляют эффективный инструмент для оценки закономерностей эрозии в горных ландшафтах, таких как Гималаи, и, таким образом, могут дать неоценимую информацию об опасностях, которые влияют на сотни миллионов людей, которые живут в пределах и у подножия этих гор. , «Сказал Адамс.

Основываясь на этих выводах, Уиппл возглавляет команду, стремящуюся распространить этот анализ в приложении на всю территорию Гималаев.

«Это исследование будет проверять нашу модель на дополнительных наборах данных по центральным и западным Гималаям и применять результаты для оценки закономерностей скорости эрозии во всем диапазоне», — сказал Уиппл. «Модели эрозии позволят нам различать конкурирующие модели процесса горообразования и помогут уточнить оценки сейсмических и эрозионных опасностей».

Создан первый в мире частный природный заповедник Гаити



Новости партнеров

Загрузка...