U toplim klimatskim uvjetima glečeri uništavaju planine, au hladnim klimatskim područjima zadržavaju • Elena Naimark • Znanstvena vijest o "Elementima" • Geologija

U toplim klimatskim uvjetima, glečeri uništavaju planine, au hladnim klimatskim uvjetima čuvaju ih

Visoke planine Anda su veličanstveni i izuzetno koristan model geolozima koji proučavaju morfologiju planinskih lanaca. Ande su se uzdizale prije 14-17 milijuna godina, a zatim su se njihove raspone i prolazi mijenjale pod utjecajem ledenjaka i drugih faktora oblikovanja planina. Fotografija iz powderquest.com

Međunarodna skupina geologa proučavala je značajke planinskih razaranja u hladnim klimatskim uvjetima. Uspjeli su pokazati da je učinak visokih planinskih glečera na visinu i širinu planina u hladnoj i toploj klimi upravo suprotno. Ako u toplijoj klimi, glečeri brzo smanjuju visinu planina, ubrzavaju njihovu eroziju, dok se u hladnim klimatama, naprotiv, povećavaju i šire, smanjujući eroziju stijena. Geolozi su dobili točniji model za tumačenje planinskih krajolika i paleoklimatologa – sposobnost razjašnjavanja granica velikih glacijacija.

Zašto su planine visoke? Stotine geologa širom svijeta razmišljali su i razmišljali o ovom djetinjastom pitanju. Zato što u stvarnosti pitanje nije nimalo jednostavno. Planine rastu zbog kretanja i deformacija zemljinog kora, a zatim se raspada u procesu erozije. Ovisno o tome koji proces ide brže – nakupljanje ili uništenje,planine ili rastu ili raspadaju i izravnaju se. Rast planina osigurava procesi kretanja tektonskih ploča, osobito subdukcija tektonskih ploča (vidi također Subduction). Kao rezultat subdukcije, jedna ploča se pomiče pod drugom, a na točki kontakta dvije ploče, kora se nakuplja i preklapa, preklopi i formiraju se veliki planinski planovi. Jedan od primjera planinskih sustava nastalih tijekom subdukcije je Ande. Južnoamerička ploča preselila se na ploču Nazca i slomila je pod sebe, Ande se formiraju na mjestu susreta dvaju ploča.

Glavne tektonske ploče u Južnoj Americi. Osvijetljeni pravokutnik i strijela dodijeliti područje istraživanja – Južne Ande. Karta iz enciklopedije J. Trefil "Priroda znanosti" (članak Plate Tectonics)

Glaceri su snažni oblikovni i destruktivni čimbenik presavijenih planinskih područja. Na primjer, na primjeru Anda, pokazalo se da glečeri dramatično povećavaju eroziju i time pridonose smanjenju i ravnanju planinskih vrhova. Što više erozije, to su niže planine. Erozija dostiže svoju maksimalnu učinkovitost na granici snage ledenjaka (visina ravnotežne linije) – tj. Na nadmorskoj visinipri čemu se brzina akumulacije snijega i leda približno balansira brzinom odstranjivanja leda (to je ukupni rezultat taljenja, isparavanja, suzenja leda, lavina itd.); vidi odjeljak Anatomija glečera. Geolozi se pridržavaju hipoteze potvrđene empirijskim podatcima da je niža granica električne energije paleo-glečera (i, posljedično, veća učinkovitost erozije), niža bi trebala biti moderna planina. Globalno hlađenje klime i glaciacije trebalo bi ubrzati uništavanje planina, visina bi se trebala smanjivati, baza planinskog masiva bi trebalo postati uže, a padine planina bile bi hrapave. Neki podaci o kasnome Cenozoic glaciation (prije 5-7 milijuna godina) potvrđuju teorijske izračune.

Ali geolozi sa Sveučilišta u Čileu u Santiagu, kao i Arizona (Tucson), Yale (New Haven) i Illinois (Urbana) američki sveučilišta skrenuli su pozornost na specifičnosti planina u Patagonskim Andama, koji se nalaze južno od 45 ° S. Pokazali su da se visina granice hranjenja ledenjaka tijekom maksimuma pleistocena (kada se formiraju planinski vrhovi) smanjuje u smjeru južne. To bi trebalo značiti da su ledenjaci u pleistocenu na ovom području bili snažniji.Dakle, u skladu s teorijom, snažna erozija morala bi brzo brinuti planine, a visina suvremenih planina, poput drevne visine granice hranjenja ledenjaka, trebala bi se smanjiti prema jugu. No, u ovom području, visina i širina planina na jugu se povećavaju. To je, za ovo područje, klasična shema utjecaja ledene erozije na visinu i širinu planina ne radi. Znanstvenici su predložili uvođenje u model dodatni uvjet – klimatski uvjeti u kojima je ledenjak formiran. Ovo stanje omogućuje nam da objasnimo neslaganje između dva glavna pokazatelja koji koriste glaciolozi – visina planina i visina granice hranjenja ledenjaka.

Osim 140 dostupnih primjeraka (o kojima su objavljeni u prethodnim godinama), znanstvenici su prikupili još 150 primjeraka stijena koji su nosili tragove erozije. Dodatne naknade očito su bile potrebne od strane stručnjaka koji nisu u potpunosti vjerovali u kontradiktorne rezultate preliminarnih mjerenja. Zatim je pomoću dvije različite metode niske temperature termokronologije – metoda apatita (apatitička fisija, AFT) i torijevog urana (U-Th) / He metoda apatita – odredili su doba uzoraka i procijenili brzinu njihovog napredovanja na površinu.Starost uzoraka neizravno odražava stopu erozije: što je veća učinkovitost erozije, to je veća stopa pristupa površini uzorka smještena na dubini i manje njegove dobi. Zamislite da će erozija sloj po sloju, milimetar po milimetru, ukloniti slojeve kamenja, postupno bliže dubljim i dubljim. Ako je stopa erozije visoka, onda će dublji slojevi biti brži na površini i njihova starost će biti manja, a ako je stopa erozije niska, površinska hladnoća doseže dublje slojeve puno kasnije. Specifična mjerenja stope erozije u Andama daju rezultat 0,6-0,8 mm stijene godišnje.

Ispalo je da su u sjevernom dijelu Anda uzorci relativno mlađi (uzorci su stariji od 5 milijuna godina), a zatim, dok se kreću na jug, postupno starimo. Na geografskoj širini 45-46 ° S uzorci počinju starjeti brže i brže, dostižući dob od 7 milijuna godina ili više. Iz ovog možemo zaključiti da su južni uzorci znatno manje erozije od onih sjevernih, pogotovo na ovoj zadivljujućoj granici od 46 ° S. Na toj je zemljopisnoj širini Ande počele uskrsnuti, a slaba linija snage blijedih ledenjaka spušta se. Dakle, u južnom dijelu Anda, tijekom pleistocenskog glečera, ledenjaci su bili najmoćniji, a stopa erozije naglo je pala.Kao rezultat toga, planine su rasle zbog subdukcije tektonskih ploča ispod Južnoameričke ploče koja je nastavljena konstantnom brzinom (stopa uzdizanja zapadnog ruba južnoameričke ploče iznosila je 0,07-0,22 mm / godišnje). A na sjevernijim dijelovima, gdje je ledena erozija bila djelotvorna, uspon planina bio je uravnotežen erozijom ili manje od njega, tako da je visina planina pala.

Ostaje odgovoriti na ključno pitanje: zašto, unatoč snažnim glečerima, stopa erozije i dalje je smanjena? Izgleda da je odgovor bio jednostavan (paleogeografija kasnog miocena pomogla). U ovom je trenutku južni dio Anda bio smješten u polarnim geografskim širinama. Glaceri su se zamrljali majčinim stijenama, brzina gibanja glečera postala je iznimno niska. Stoga gotovo nije bilo erozije. Dakle, kada ledeni kapci u toplijim susjednim područjima snažno uništavaju planine, na sjeveru oni naprotiv, štite planine od uništenja, omogućujući da vrhovi odrastaju i izlaze zbog aktivnih tektonskih procesa.

Prvi put se pokazalo da glečer može zaštititi aktivno rastuće planine, a ne tektonski pasivni kontinentalni krajolici (kao na primjer Antarktika).Ovaj primjer će geolozi nužno upotrijebiti za promisliti povijest formiranja modernih planinskih lanaca. I obrnuti je problem moguć: prema omjeru visine planinskih područja i položaju ledenjaka, odrediti klimatske uvjete koji su prevladavali u formiranju ledenjaka i planinskih lanaca.

izvor: Stuart N. Thomson, Mark T. Brandon, Jonathan H. Tomkin, Peter W. Reiners, Cristiján Vásquez, Nathaniel J. Wilson. Glacija kao destruktivna i konstruktivna kontrola nad planinskim zgradama // priroda, 2010. V. 467. P. 313-317.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: