Наука16 ноември 2020

Дъждът наистина може да премести планината

Новаторско откритие улавя точно как ландшафтът се огъва под волята на небесните капки

Снимка: Wikimedia.org

Драматичният ефект, който валежите оказват върху еволюцията на планинските ландшафти е широко обсъждан сред геолозите, но новите изследвания на екип от Университета в Бристол, публикувани в Science Advances, точно изчисляват въздействието на дъждовните капки и привнасят допълнително разбиране за това как върховете и долините са се развивали в продължение на милиони години.

Новите открития, фокусирани върху най-могъщата от планинските вериги - Хималаите - проправят пътя за прогнозиране на възможното въздействие на изменението на климата върху ландшафтите и от своя страна върху човешкия живот. Водещият автор д-р Байрън Адамс, член на Кралското общество „Дороти Ходжкин" от университетския Институт за околна среда „Кабот“, каза:

„Може да изглежда невероятно, но силните валежи могат да оформят планините като карат реките да се врязват в скалите по-бързо. Вярваме, че дъждът може да ерозира един пейзаж достатъчно бързо, да „изсмуче“ скалите от Земята, като в действителност „издърпа" планините в буквалния смисъл. И двете теории се обсъждат в продължение на десетилетия, тъй като измерванията, необходими за доказването им, са изключително сложни. Ето защо това откритие е вълнуващ пробив в науката, тъй като силно подкрепя виждането, че атмосферните и твърдите земни процеси са тясно свързани. "

Изследването се фокусира върху централната и източната част на Хималаите в Бутан и Непал - този регион на света се е превърнал в един от най-подходящите за проучвания на степента на ерозия. Д-р Адамс, заедно със сътрудници от Държавния университет на Аризона (ASU) и Университета на Луизиана, използвали своеобразни космически пясъчни часовници, за да измерят скоростта, с която реките разяждат скалите под тях.

„Когато космическа частица достигне Земята, има вероятност тя да падне сред песъчинките по крайречните склонове, докато те бавно се свличат към реките. Когато това се случи, някои атоми в песъчинката могат да се трансформират в рядък елемент. Чрез преброяване на броя на атомите от този елемент, които присъстват в торбата с пясък, можем да изчислим колко дълго пясъкът е бил на това място и следователно колко бързо ерозира пейзажът", обяснява д-р Адамс.

„След като имаме нивата на ерозия от цялата планинска верига, можем да ги сравним с вариации в стръмността на реките и да ги съпоставим с валежите. Такова сравнение обаче е изключително проблематично, тъй като получаването на данни е много трудно, а статистическата интерпретация на всички данни е сложен процес", рязяснява ученият. Д-р Адамс преодоля това предизвикателство, като комбинира техниките на регресия с числени модели на това как реките ерозират.

Екипът тествал много цифрови модели, за да възпроизведе скоростта на ерозия в Бутан и Непал. В крайна сметка само един модел успява да предскаже точно измерените скорости на ерозия. Той позволява на изследователите за първи път да определят количествено как валежите влияят върху степента на ерозия в неравен терен.

В Хималаите съществува постоянен риск високите нива на ерозия да доведат драстично до утаяване зад язовирите, застрашавайки малките и големи водноелектрически проекти. По-силните и продължитени валежи могат да подкопаят склоновете, увеличавайки риска от отломки или свлачища, някои от които може да са достатъчно големи, за да препречат реката, създавайки нова опасност - наводнения от избликващи езера.

Д-р Адамс добави: „Нашите данни и анализи предоставят ефективно средство за оценка на моделите на ерозия в планински райони като Хималаите и носят безценна информация за евентуалните опасности, които оказват влияние върху стотици милиони хора, населяващи подножието на тези планини."

В момента той изследва как ландшафтите реагират и се променят след големи вулканични изригвания.

Източник