Дослідники поєднали лабораторні експерименти з польовими роботами в Арктиці.
Фото: Університет Саймона Фрейзера (Simon Fraser University)
Вчені з Університету Саймона Фрейзера та Університету Британської Колумбії в Канаді дослідили річкову ерозію в канадській Високій Арктиці й помітили щось незвичайне. За їхніми словами, нові русла річок тут утворюються швидше, ніж передбачалося, що вказує на те, що ерозія може фактично випереджати ерозію в помірних кліматичних зонах, повідомляє ZN.UA з посиланням на Science Alert.
Відправною точкою дослідження вчених було припущення про те, що мерзла земля уповільнює ерозію, оскільки вважалося, що лід усередині неї діє як клей, утримуючи навколишні відкладення на місці. Однак контрольовані лабораторні експерименти показали, що ерозія осадових порід відбувалася приблизно в 10 разів швидше, ніж очікувалося, на незамерзлому ґрунті — результати, які суперечили їхнім уявленням про ерозію річок.
«Ми буквально очікували побачити прямо протилежне тому, що в підсумку побачили. Ми повторювали експерименти безліч разів, поки мій науковий керівник не повірив у результати», — заявив еколог Йонас Ешенфельдер (Jonas Eschenfelder) з Університету Саймона Фрейзера.
Вчені побудували в лабораторії скляний «канал» із похилими стінками, довжиною 120 сантиметрів і шириною два сантиметри. Скляні кульки всередині каналу виконували роль річкового гравію.
Коли ж вчені провели експерименти із замерзлою водою на замерзлих і незамерзлих осадових породах, вони отримали дивовижні результати ерозії. Те, що раніше вважалося аномаліями в польових умовах, повторювалося знову і знову.
«Ми побачили результати, подивилися один на одного й сказали: „Цього не може бути“. Я написав кільком колегам. Вони мені не повірили. Ми провели другий експеримент. Результат той самий», — сказав Шон Чартранд (Shawn Chartrand), вчений-еколог з Університету Саймона Фрейзера.
Вчені описують спостережуваний механізм так. У періоди повного замерзання ґрунту ерозія, як і очікувалося, обмежена. Але з початком сезонного відтавання тонкий шар осадових порід тане, тоді як під ним залишається мерзла земля. Проточна вода не може пройти крізь вічну мерзлоту, що залишилася, тому вона розходиться в різних напрямках, несучи з собою дедалі більше частинок піску та ґрунту.
Ці знання мають вирішальне значення для дослідників, які намагаються зрозуміти й спрогнозувати майбутнє Арктики в умовах зміни клімату та зникнення льоду з ландшафтів, що залишалися скутими морозом протягом тисячоліть.
За словами науковців, Арктика «прокидається» через підвищення температури, і цей процес супроводжується появою нових річкових систем.
Серед можливих подальших кроків — проведення детальніших польових спостережень в Арктиці протягом усього року та за різних температурних умов, щоб підтвердити факт прискореної ерозії.
«Арктика набуває дедалі більшого значення з погляду геополітики, екологічних питань та інфраструктурних проєктів, — каже Ешенфельдер. — Однак ми достеменно не знаємо, як вона реагує на зміну клімату.
Наші дослідження покликані заповнити цю прогалину, щоб ми могли прогнозувати майбутні умови й відповідати на запитання про те, як змінюється ландшафт».
Результати дослідження опубліковано в журналі in Communications Earth & Environment.
Читайте також:
Арктика пережила найтепліший рік за останні 125 років
Україна розширює полярні дослідження: від Антарктики до Арктики
