Roci moi din munți se erodează de trei ori mai repede decât cele dure, arată un studiu cu implicații climatice
O echipă de cercetare condusă de University of Massachusetts Amherst a descoperit că rocile mai slabe din peisajele montane se erodează de trei ori mai repede decât cele dure, chiar și pe pante mai line, și reprezintă unul dintre principalele elemente care guvernează eroziunea montană. Rezultatele, publicate în Science Advances, pun sub semnul întrebării înțelegerea actuală a relației dintre eroziune și eliberarea de dioxid de carbon și sugerează că geologii și specialiștii în științele atmosferei ar putea subestima contribuțiile de CO₂ provenite din zonele stâncoase ale Pământului.
O metodă nouă bazată pe cuarț și beriliu-10
Cercetarea se sprijină pe o tehnică nouă care folosește granule obișnuite de cuarț, izotopul rar beriliu-10 (¹⁰Be) și razele cosmice provenite din stelele explodate. De-a lungul celor aproape 14 miliarde de ani ai universului, nenumărate stele au explodat, eliberând particule de înaltă energie care cad pe Pământ cu un ritm constant. Când aceste particule pătrund în rocile de la suprafață, în cuarț se produce ¹⁰Be. Timp de patru decenii, geologii au putut recolta astfel de granule de cuarț din roci precum granitul și gresia, unde granulele sunt relativ mari, pentru a testa diverse ipoteze. În rocile cu granule prea fine, precum șistul argilos, metoda convențională nu a funcționat, limitând capacitatea geologilor de a stabili cu precizie ratele de eroziune pentru o gamă largă de tipuri de roci.
Eyal Marder, cercetător postdoctoral în științele pământului, geografiei și climei la University of Massachusetts Amherst și autor principal al studiului, explică de ce este nevoie de o perspectivă mai amplă: „Când privim peisajele, vedem doar o imagine instantanee.” Potrivit acestuia, cercetătorii vor să înțeleagă întregul film geologic, de la început până la sfârșit, pentru a înțelege ciclul de viață al terenului. Echipa sa a studiat bazinul hidrografic East River din Colorado, care drenează aproximativ 465 de kilometri pătrați din munții Elk de Sud și West Elk, masive abrupte a căror landmark celebru, Crested Butte, este renumit ca una dintre principalele zone de schi din Statele Unite. Topografia alpină este remarcabilă prin compoziția sa geologică diversă: un amestec de roci magmatice extrem de rezistente și șist argilos mult mai slab, depus de râuri acum ere geologice.
Eroziune mai rapidă pe pante mai line
Noua tehnică le-a permis cercetătorilor să facă descoperiri surprinzătoare. Așa cum era de așteptat, rocile sedimentare mai slabe se erodează mai repede decât cele magmatice mai dure. Surprinzător este însă cât de mult mai repede. „Erodabilitatea șistului argilos este de trei ori mai mare decât cea a rocilor mai dure din bazinul East River”, spune Marder. Eroziunea este atât de rapidă încât contrastul cu rocile care se erodează mai lent poate prelungi procesul de eroziune a peisajului pe milioane de ani. Aceasta înseamnă și că cea mai rapidă eroziune ar putea avea loc nu în părțile mai abrupte și mai rezistente ale munților, ci în zonele mai joase, relativ line și mai rotunjite, cu roci sedimentare. Schimbarea de perspectivă arată că cel mai bun mod de a evalua dacă un peisaj a ajuns la echilibru nu este doar estimarea vizuală a pantei, ci și calcularea ratelor de eroziune pornind de la cantitățile de ¹⁰Be din sedimentele transportate de cursurile de apă care drenează regiunile montane.
Emisiile din munți ar putea fi subestimate
Echipa lui Marder a scos la lumină și o piesă lipsă din modelele climatice globale. Geologii recunosc că alterarea diferitelor minerale de la suprafață poate fie să elibereze, fie să absoarbă CO₂. Însă faptul că, în peisajele montane, șistul argilos, care eliberează CO₂ în atmosferă, se erodează mai repede și într-o măsură mai mare decât rocile intruzive, care absorb CO₂ din atmosferă, înseamnă că geologii și specialiștii în științele atmosferei ar putea subestima contribuțiile de CO₂ provenite din munți.
„Dacă extindem rezultatele noastre de la munții Elk și West Elk la toate regiunile montane ale lumii, obținerea unor rate de eroziune corecte și a impactului lor echivalent asupra eliberării de CO₂ are un efect marcant asupra a ceea ce știm despre ciclurile biogeochimice globale și schimbările climatice”, spune Marder. El adaugă: „Dați-ne tipul de rocă și suficient cuarț pentru măsurătorile noastre de ¹⁰Be și putem estima ce efect va avea asupra emisiilor de CO₂ pe o scară de la mii la milioane de ani.”
