Основываясь на исследовании, проведенном геологом из Университета Цинциннати Евой Энкельманн в горном хребте Св. Элиаса, расположенном вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки, способ движения и топографического поведения горного хребта также может изменяться и создавать его местный климат путем перенаправления ветер и осадки. Последствия этих изменений могут, в свою очередь, ускорить эрозию и тектоническую сейсмическую активность этого горного хребта.
Основываясь на своих выводах, Энкельманн демонстрирует четкие доказательства тесной связи между глобальным и локальным изменением климата и сдвигами внутренних тектонических плит и топографическими изменениями гор.Энкельманн, доцент кафедры геологии Университета Цинциннати, был среди нескольких исследователей Калифорнийского университета и тысяч ученых-геологов со всего мира, которые представили свои выводы на Ежегодном собрании Геологического общества Америки в 2015 году 1-4 ноября в Балтиморе.
Это исследование также было опубликовано в июле в журнале Geophysical Research Letters.Движущиеся горы«Понять, как горные структуры эволюционируют в течение геологического времени, — непростая задача, потому что мы говорим о миллионах лет», — говорит Энкельманн. «Есть два основных процесса, которые приводят к образованию и разрушению гор, и эти процессы взаимодействуют друг с другом».
Глядя, в частности, на горы Святого Илии, Энкельманн отмечает, насколько сухо в северной части горного хребта. Но в южной части выпадает очень много осадков, в результате чего с южных склонов идет большая эрозия и материал. Так как изменение климата влияет на эрозию, это может вызвать сдвиг в тектонике. Это было предложено в более ранних исследованиях, основанных на численных и аналитических моделях, однако еще не было показано, что это происходило в течение геологического времени в реальном мире.
Энкельманн синтезировал несколько различных наборов данных, чтобы показать, как быстрая эксгумация произошла в центральной части горного хребта более четырех-двух миллионов лет назад. Этот процесс обратной связи между эрозией и внутренним тектоническим сдвигом привел к очень быстрому движению массы материала к поверхности.Модель Энкельмана предполагает, что глобальные климатические сдвиги вызвали изменение реологии — поведения материала.Хотя Земля была намного теплее миллионы лет назад, ледники все еще существовали на больших высотах.
Однако 2,6 миллиона лет назад на Земле произошел переход к более холодному климату, и оледенение усилилось. Существующие ледники увеличивались, замерзли, покрывали территорию и не двигались.Энкельманн говорит, что сегодняшние ледники имеют влажную основу и движутся, очень агрессивно размывая материал вокруг и наружу, а в случае ее наблюдения — в залив Аляски. Тектонические силы (внутренние плиты, движущиеся навстречу друг другу) продолжают двигаться к Аляске, выталкиваются под нее, а отложения наверху накапливаются над Якутатской плитой.
Встряхнуть, погреметь и катитьсяВ дополнение к и без того сложным последствиям изменения климата, эти процессы, по сути, работают друг против друга.
Движение ледников может конкурировать с внутренним накоплением и развивать очень быстрый и яростный процесс обратной связи. Ученые предположили, что Гималаи, Европейские Альпы и горы на Тайване были вызваны теми же конкурирующими реакциями, которые Энкельманн наблюдал на юго-востоке Аляски.По наблюдениям Энкельмана, вызванная климатом эрозия может влиять на тектонику и изменять движение горных пород в этой области. Это делает изучение горного хребта Св.
Элиаса особенно идеальным, потому что эта область очень активна тектонически, с сильной ледниковой эрозией. В качестве примера она приводит Великое землетрясение на Аляске 1964 года — второе по величине землетрясение в мире, зарегистрированное на сегодняшний день, — которое также привело к цунами.«В 1899 году было два сильных землетрясения подряд, магнитудой 8,1 и 8,2, — говорит Энкельманн, указывая на фотографию образовавшегося подъема береговой линии, который все еще стоит сегодня».
Эти землетрясения привели к косейсмическому поднятию до 14 метров. на берегу, поэтому береговая линия в основном выскочила на 14 метров (45 футов), и это произошло немедленно.«Наша самая большая проблема сегодня — это сохраняющаяся вероятность землетрясений, которые также могут привести к цунами», — говорит Энкельманн.Энкельманн ценит сложность сбора здесь образцов, потому что этот хребет имеет самые высокие пики среди всех прибрежных горных хребтов и находится всего в 20 километрах от Тихого океана, но она отмечает, что это сложная область для изучения из-за больших ледяных щитов.«Как геологи, мы выезжаем на место, собираем пробы и проводим измерения в полевых условиях на выступающих горных хребтах», — говорит Энкельманн. «Один из подходов состоит в том, чтобы взять образец материала, который выходит из ледников, который переносит эродированные отложения, и проанализировать эти отложения.
«Посещая все эти отдельные ледники, мы можем гораздо лучше понять, что произошло и что было перемещено по всему горному хребту».