W skrócie
- Naukowcy z Simon Fraser University i University of British Columbia odkryli, że w określonych warunkach arktyczne rzeki wypłukują osady nawet dziesięć razy szybciej niż przypuszczano.
- Eksperymenty laboratoryjne wykazały, że zamarznięta ziemia nie zawsze stabilizuje grunt, a podczas sezonowych roztopów erozja podłoża może drastycznie przyspieszać.
- Badacze wyjaśnili, że woda nieprzesiąkająca w głąb przez zamarzniętą głębszą warstwę gruntu rozdziela się i z dużą siłą porywa osady, co zmienia krajobraz ocieplającej się Arktyki.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Arktyka wciąż potrafi zaskoczyć naukowców, którzy badają to wyjątkowe środowisko. Tym razem niespodzianka dotyczy rzek.
Naukowcy sądzili, że zamarznięta ziemia powinna skutecznie spowalniać erozję, czyli proces niszczenia i wypłukiwania podłoża przez wodę. Eksperymenty pokazały jednak coś zupełnie odwrotnego. W określonych warunkach arktyczne rzeki mogą wypłukiwać osady znacznie szybciej, niż dotąd przypuszczano.
Zamarznięta ziemia nie zawsze chroni przed erozją
Punktem wyjścia było dość logiczne założenie. W wiecznej zmarzlinie lód wypełniający grunt miał działać jak spoiwo, które utrzymuje piasek, żwir i inne osady na miejscu. W terenie zaczęły jednak pojawiać się obserwacje, które nie pasowały do tej teorii. Nowe koryta rzek w kanadyjskiej Arktyce potrafiły tworzyć się zaskakująco szybko.
Badacze z Simon Fraser University oraz University of British Columbia postanowili sprawdzić to w laboratorium. Zbudowali specjalny, niewielki kanał z przeszklonymi bokami. Wykorzystali szklane kulki, które miały naśladować żwir znajdujący się na dnie rzek.
Może cię zaciekawić:
Eksperymenty powtarzano wielokrotnie, ponieważ erozja osadów przebiegała około dziesięć razy szybciej, niż można byłoby oczekiwać w przypadku niezamarzniętego podłoża. Badacze początkowo nie chcieli uwierzyć w te rezultaty.
Spodziewaliśmy się zobaczyć coś przeciwnego do tego, co ostatecznie zaobserwowaliśmy. Powtarzaliśmy eksperymenty mnóstwo razy, aż mój promotor w końcu uwierzył w wyniki.
Podobnie reagował jego kolega, dr Shawn Chartrand. Wyniki wyglądały tak nieprawdopodobnie, że badacze początkowo zakładali, iż gdzieś popełnili błąd.
- Zobaczyliśmy wyniki, spojrzeliśmy na siebie i powiedzieliśmy: "To nie może być prawda". Napisałem do kilku kolegów. Nie uwierzyli mi. Przeprowadziliśmy drugi eksperyment. Ten sam wynik - relacjonował dr Chartrand.
Trudny quiz o wodzie. Tylko geniusz zdobędzie 10/10
Dlaczego woda wypłukuje grunt tak szybko?
Zagadkę pomogły wyjaśnić modele matematyczne i badania prowadzone na arktycznej wyspie Devon, po inuicku zwanej Tallurutit (swoją drogą - największej bezludnej wyspie świata). Gdy grunt jest całkowicie zamarznięty, wszystko zachowuje się zgodnie z wcześniejszymi przewidywaniami. Osady są skute lodem i praktycznie nie mogą się przemieszczać.
Problem pojawia się podczas sezonowych roztopów. Wtedy rozmarza płytka warstwa gruntu, ale głębiej wciąż znajduje się zamarznięta ziemia. Woda nie może łatwo przesiąkać w dół, więc rozdziela się i płynie w różnych kierunkach. Po drodze zabiera ze sobą coraz więcej piasku i innych cząstek, przyspieszając erozję.
To ważne odkrycie dla naukowców, bo od dawna mówi się, że Arktyka jest najszybciej ocieplającym się obszarem Ziemi. A co za tym idzie, krajobraz zaczyna się zmieniać.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Communications Earth & Environment, otwiera się w nowym oknie.
