Il clima freddo riduce le montagne

Scour potere. Il drammatico aumento dei tassi di erosione a livello mondiale negli ultimi 2 milioni di anni può essere in gran parte attribuito alla formazione e all'espansione dei ghiacciai di media latitudine (come il ghiacciaio dell'Aletsch in Svizzera, qui illustrato), suggerisce un nuovo studio.

Ogni anno, miliardi di tonnellate di roccia e terra svaniscono dalla superficie terrestre, perlustrate dalle montagne e dalle pianure e spazzate via dal vento, dalla pioggia e da altri elementi. Il principale motore di questo drammatico riemergere è il clima, secondo un nuovo studio. E quando la temperatura globale cala, l'erosione prende il sopravvento.

Gli scienziati hanno a lungo dibattuto su ciò che guida la maggior parte dell'erosione del mondo: è prevalentemente scatenato dal clima, o è il risultato di un'attività tettonica di costruzione di montagne? La maggior parte degli studi precedenti sull'erosione si sono basati sulla misurazione della quantità di sedimenti che si accumulano in qualche luogo dopo essere stati portati via dalle loro fonti e depositati altrove. Ma tali analisi si concentrano sui postumi dell'erosione, non sul processo stesso, afferma Frédéric Herman, geofisico dell'Università di Losanna in Svizzera. E la maggior parte delle ricerche ha riguardato regioni limitate della Terra, una particolare catena montuosa, per esempio, e non il pianeta nel suo complesso.

Per stimare più direttamente i tassi di erosione, i ricercatori usano tecniche generalmente note come termochimonometria, o la misura di come la temperatura di una roccia è cambiata nel tempo. Molte di queste tecniche si basano sulla valutazione di come il decadimento di elementi radioattivi all'interno di una roccia abbia influito sui suoi minerali. Per il loro nuovo studio, Herman ed i suoi colleghi hanno usato quattro di queste tecniche. In due di essi, i ricercatori hanno misurato la quantità di elio prodotto dal decadimento accumulato nei minerali di una roccia. (Una volta che la roccia cade al di sotto di una certa temperatura, l'elio smette di diffondersi efficacemente dai minerali). Negli altri due, la squadra ha calcolato la quantità di danni microscopici prodotti dal decadimento radioattivo. (Una volta che la roccia scende al di sotto di una certa temperatura, gli atomi di un cristallo non sono in grado di spostarsi e curare il danno). Utilizzando questi approcci, i ricercatori potevano stimare le date in cui le rocce si raffreddavano a temperature comprese tra 250 ° C e 70 ° C - e quindi traccia la velocità con cui le rocce si innalzano verso il livello del suolo mentre gli strati sovrastanti si erodono.

Usando i dati raccolti da loro stessi e quelli raccolti da altri studi, gli scienziati hanno compilato quasi 18.000 punti dati da tutto il mondo. Negli ultimi 8 milioni di anni, i tassi di erosione sono variati da meno di 0,01 millimetro all'anno (nell'Australia centrale e occidentale e nel Nord America centrale, per esempio) fino a 10 mm / anno (nei siti dell'Himalaya, Taiwan e Nuova Zelanda).

Queste tendenze regionali potrebbero non essere sorprendenti: l'Australia è relativamente piatta e secca, e l'Himalaya e Taiwan ospitano terreni relativamente ripidi che sono spesso frustati dai monsoni. Ma la grande storia, dice Herman, risiede nelle tendenze globali viste nel corso di questi 8 milioni di anni.

Circa 6 milioni di anni fa, mentre il clima della Terra si raffreddava, i tassi di erosione generalmente salivano a tutte le latitudini ma aumentavano soprattutto nelle regioni montuose. Poi, sulla scia di un raffreddamento ancora più forte che ha contribuito a innescare una serie di epoche glaciali e periodi interglaciali che hanno avuto inizio circa 2,4 milioni di anni fa, i tassi di erosione sono raddoppiati , i ricercatori segnalano online oggi a Natura . Poiché l'erosione è aumentata in modo drammatico nelle catene montuose di media latitudine, le aree con maggiori probabilità di sperimentare prima i ghiacciai man mano che il clima si raffredda gradualmente, Herman ei suoi colleghi incolpano l'accelerazione dell'erosione sulla purga glaciale.

Le nuove scoperte, e in particolare la loro scala globale, "confermano per me che [l'aumento dei tassi di erosione] è un segnale climatico", afferma David Egholm, geofisico dell'università di Aarhus in Danimarca. In particolare, osserva, le variazioni dipendenti dalla latitudine dei tassi di erosione "molto probabilmente" possono essere attribuite ai ghiacciai.

Se il clima della Terra continua a raffreddarsi, come nel lungo periodo negli ultimi milioni di anni, i tassi di erosione continueranno probabilmente ad aumentare. Ma se questa tendenza al raffreddamento si bloccherebbe, a causa delle naturali variazioni climatiche o del riscaldamento dovuto alle emissioni umane di gas serra, l'erosione a livello mondiale diminuirà gradualmente. Questo è un effetto che potrebbe anche non essere notato a breve termine perché probabilmente si svilupperebbe per milioni di anni, in più sarebbe probabilmente mascherato da cambiamenti sempre più umani nel paesaggio.

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