Tin tức Vũ trụ TV

Khám phá mang tính đột phá cuối cùng đã chứng minh mưa thực sự có thể di chuyển núi

Ngày:
Oct 17, 2020
Tóm lược:

Một kỹ thuật tiên phong nắm bắt chính xác cách núi uốn cong theo ý muốn của những hạt mưa đã giúp giải quyết một bí ẩn khoa học lâu đời.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Khu phức hợp đền Paro Taktsang ở Bhutan.
Tín dụng: © ultramansk / stock.adobe.com
Khu phức hợp đền Paro Taktsang ở Bhutan.
Tín dụng: © ultramansk / stock.adobe.com

Một kỹ thuật tiên phong nắm bắt chính xác cách núi uốn cong theo ý muốn của hạt mưa đã giúp giải quyết một bí ẩn khoa học lâu đời.

Lượng mưa có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của cảnh quan miền núi đang được tranh luận rộng rãi giữa các nhà địa chất, nhưng nghiên cứu mới do Đại học Bristol dẫn đầu và được công bố ngày hôm nay trên tạp chí Science Advances , đã tính toán rõ ràng tác động của nó, nâng cao hiểu biết của chúng ta về cách các đỉnh núi và thung lũng đã phát triển hơn hàng triệu trong nhiều năm.

Những phát hiện của nó, tập trung vào dãy núi hùng vĩ nhất – Himalaya – cũng mở đường cho việc dự báo tác động có thể có của biến đổi khí hậu đối với cảnh quan và cuộc sống con người.

Tác giả đầu tiên và tương ứng, Tiến sĩ Byron Adams trong địa hình dốc của Greater Himalaya, miền trung Bhutan.
Image Credit: Tác giả thứ hai, Giáo sư Kelin Whipple
Tác giả đầu tiên và tương ứng, Tiến sĩ Byron Adams trong địa hình dốc của Greater Himalaya, miền trung Bhutan.
Image Credit: Tác giả thứ hai, Giáo sư Kelin Whipple

Tác giả chính, Tiến sĩ Byron Adams, Thành viên Hiệp hội Hoàng gia Dorothy Hodgkin tại Viện Môi trường Cabot cho biết: “Có vẻ trực quan rằng mưa nhiều hơn có thể hình thành núi bằng cách làm cho các con sông cắt thành đá nhanh hơn. Nhưng các nhà khoa học cũng tin rằng mưa có thể xói mòn một cảnh quan đủ nhanh về cơ bản để ‘hút’ đá ra khỏi Trái đất, kéo các ngọn núi lên rất nhanh một cách hiệu quả.

“Cả hai lý thuyết này đã được tranh luận trong nhiều thập kỷ vì các phép đo cần thiết để chứng minh chúng rất phức tạp.”

Trong khi không thiếu các mô hình khoa học nhằm giải thích cách Trái đất hoạt động, thách thức lớn hơn có thể là thực hiện đủ các quan sát tốt để kiểm tra xem cái nào chính xác nhất.

Nghiên cứu được thực hiện ở miền trung và đông Himalaya của Bhutan và Nepal, bởi vì khu vực này trên thế giới đã trở thành một trong những cảnh quan được lấy mẫu nhiều nhất để nghiên cứu tốc độ xói mòn. Tiến sĩ Adams cùng với các cộng tác viên từ Đại học Bang Arizona (ASU) và Đại học Bang Louisiana đã sử dụng đồng hồ vũ trụ bên trong các hạt cát để đo tốc độ mà các con sông xói mòn các tảng đá bên dưới chúng.

“Khi một hạt vũ trụ từ ngoài không gian đến Trái đất, nó có khả năng va vào các hạt cát trên các sườn đồi khi chúng được vận chuyển về phía sông. Khi điều này xảy ra, một số nguyên tử trong mỗi hạt cát có thể biến đổi thành một nguyên tố hiếm. Bằng cách đếm xem có bao nhiêu nguyên tử, Tiến sĩ Adams cho biết nguyên tố này hiện diện trong một túi cát, chúng tôi có thể tính toán được cát đã ở đó bao lâu và do đó cảnh quan đã bị xói mòn nhanh như thế nào “.

“Một khi chúng tôi có tỷ lệ xói mòn từ khắp các dãy núi, chúng tôi có thể so sánh chúng với các biến thể về độ dốc và lượng mưa của sông. Tuy nhiên, việc so sánh như vậy là cực kỳ khó khăn vì mỗi điểm dữ liệu rất khó tạo và việc giải thích thống kê của tất cả dữ liệu cùng nhau là phức tạp. “

Nhìn về phía thượng nguồn trong một nhánh của sông Wang Chu, tây nam Bhutan.
Tiến sĩ Byron Adams
Nhìn về phía thượng nguồn trong một nhánh của sông Wang Chu, tây nam Bhutan.
Image Credit: Tiến sĩ Byron Adams

Tiến sĩ Adams đã vượt qua thách thức này bằng cách kết hợp các kỹ thuật hồi quy với các mô hình số về cách các con sông xói mòn.

“Chúng tôi đã thử nghiệm nhiều mô hình số khác nhau để tái tạo mô hình tốc độ xói mòn quan sát được trên khắp Bhutan và Nepal. Cuối cùng chỉ có một mô hình có thể dự đoán chính xác tỷ lệ xói mòn đo được”, Tiến sĩ Adams nói.

“Mô hình này lần đầu tiên cho phép chúng tôi định lượng lượng mưa ảnh hưởng như thế nào đến tỷ lệ xói mòn ở địa hình hiểm trở.”

Cộng tác viên nghiên cứu, Giáo sư Kelin Whipple, Giáo sư Địa chất tại ASU, cho biết: “Phát hiện của chúng tôi cho thấy mức độ quan trọng của việc tính đến lượng mưa khi đánh giá các mô hình hoạt động kiến ​​tạo sử dụng địa hình, đồng thời cung cấp một bước tiến thiết yếu trong việc giải quyết tỷ lệ trượt trên các đứt gãy kiến ​​tạo có thể được kiểm soát bởi sự xói mòn do khí hậu ở bề mặt. “

Kết quả nghiên cứu cũng mang lại những ý nghĩa quan trọng đối với việc quản lý sử dụng đất, bảo trì cơ sở hạ tầng và các mối nguy hiểm ở Himalaya.

Tà Dzong nhìn ra Thung lũng Paro, miền tây Bhutan.
Tiến sĩ Byron Adams
Tà Dzong nhìn ra Thung lũng Paro, miền tây Bhutan.
Image Credit: Tiến sĩ Byron Adams

Ở Himalaya, có nguy cơ luôn hiện hữu là tốc độ xói mòn cao có thể làm tăng mạnh lượng bồi lắng sau các con đập, gây nguy hiểm cho các dự án thủy điện quan trọng. Các phát hiện cũng cho thấy lượng mưa lớn hơn có thể làm xói mòn các dãy đồi, làm tăng nguy cơ dòng chảy đá vụn hoặc sạt lở đất, một số có thể đủ lớn để đập sông tạo ra một nguy cơ mới – lũ lụt bùng phát từ hồ.

Tiến sĩ Adams nói thêm: “Dữ liệu và phân tích của chúng tôi cung cấp một công cụ hiệu quả để ước tính các mô hình xói mòn ở các cảnh quan miền núi như Himalaya, và do đó, có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc vô giá về những nguy cơ ảnh hưởng đến hàng trăm triệu người sống trong và tại chân của những ngọn núi này. “

Nghiên cứu được tài trợ bởi Hiệp hội Hoàng gia, Hội đồng Nghiên cứu Môi trường Tự nhiên Vương quốc Anh (NERC) và Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) của Hoa Kỳ.

Dựa trên nghiên cứu quan trọng này, Tiến sĩ Adams hiện đang khám phá cách các cảnh quan phản ứng sau các vụ phun trào núi lửa lớn.

“Biên giới mới của mô hình tiến hóa cảnh quan này cũng làm sáng tỏ các quá trình núi lửa. Với các kỹ thuật tiên tiến của chúng tôi để đo tốc độ xói mòn và tính chất của đá, chúng tôi sẽ có thể hiểu rõ hơn về cách sông và núi lửa đã ảnh hưởng đến nhau trong quá khứ, “Tiến sĩ Adams nói.

“Điều này sẽ giúp chúng tôi dự đoán chính xác hơn những gì có thể xảy ra sau các vụ phun trào núi lửa trong tương lai và cách quản lý hậu quả đối với các cộng đồng sống gần đó.”


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Bristol cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. BA Adams, KX Whipple, AM Forte, AM Heimsath và KV Hodges. Kiểm soát khí hậu đối với xói mòn trong các cảnh quan hoạt động kiến ​​tạo . Tiến bộ Khoa học , 2020 DOI: 10.1126 / sciadv.aaz3166

Bài viết liên quan

Bài viết mới