Undersøgelse bruger ændringer i Hudson River kan give indsigt i, hvordan gletsjere voksede

Tænk på det som en geologisk mysteriehistorie:I årtier, videnskabsmænd har vidst, at omkring 25, 000 år siden, en massiv iskappe strakte sig til at dække det meste af Canada og en stor del af det nordøstlige USA, men det, der har været sværere at fastlægge, er hvordan – og især hvor hurtigt – nåede den sin ultimative størrelse.

Et fingerpeg om at finde svaret på det mysterium, Tamara Pico sagde, kan være Hudson River.

En kandidatstuderende, der arbejder i gruppen af ​​Jerry Mitrovica, Frank B. Baird, Jr. professor i naturvidenskab, Pico er hovedforfatter til en undersøgelse, der estimerer, hvordan gletsjere bevægede sig ved at undersøge, hvordan vægten af ​​indlandsisen ændrede topografien og førte til ændringer i flodens forløb. Undersøgelsen er beskrevet i et papir fra juli 2018 offentliggjort i Geologi .

"Hudson-floden har ændret kurs flere gange i løbet af de sidste millioner år, " sagde Pico. "Sidste gang var omkring 30, 000 år siden, lige før det sidste istidsmaksimum, da den flyttede mod øst.

"Den forfædres kanal er blevet dateret og kortlagt... og den måde, indlandsisen forbinder til denne, er, som den vokser, den læsser skorpen, den sidder på. Jorden er som brøddej på disse tidsskalaer, så når det bliver presset ned under indlandsisen, området omkring det buler opad – faktisk, vi kalder det den perifere bule. Hudson sidder på denne bule, og da den løftes op og vippes, floden kan tvinges til at ændre retning"

At udvikle et system, der kunne forbinde indlandsisens vækst med ændringer i Hudsons retning, Pico begyndte med en model for, hvordan Jorden deformeres som reaktion på forskellige belastninger.

"Så vi kan sige, hvis der er en indlandsis over Canada, Jeg kan forudsige, at landet i New York City vil blive løftet med X mange meter, " sagde hun. "Det, vi gjorde, var at skabe en række forskellige ishistorier, der viser, hvordan indlandsisen kunne være vokset, som hver forudsiger et bestemt mønster af stigning, og så kan vi modellere, hvordan floden kunne have udviklet sig som reaktion på den opstigning."

Slutresultatet, Pico sagde, er en model, der - for første gang - måske kan bruge ændringerne i de naturlige træk i landskabet til at måle indlandsisens vækst.

"Dette er første gang, en undersøgelse har brugt ændringen i en flods retning til at forstå, hvilken ishistorie der er mest sandsynlig, " sagde hun. "Der er meget få data om, hvordan indlandsisen voksede, for mens den vokser, fungerer den som en bulldozer og skraber alt væk til kanterne. Vi har masser af information om, hvordan isen trækker sig tilbage, fordi det afsætter snavs, når det smelter tilbage, men vi får ikke den type rekord, da isen er på vej frem."

Hvad små data videnskabsmænd har om, hvordan indlandsisen voksede, Pico sagde, stammer fra data om havniveau i perioden, og foreslår, at indlandsisen over Canada, især i den østlige del af landet, forblev relativt lille i lang tid, begyndte så pludselig at vokse hurtigt.

"På en måde, denne undersøgelse er motiveret af, at fordi det spørger, kan vi bruge beviser for en ændring i flodretningen ...til at teste om iskappen voksede hurtigt eller langsomt, " sagde hun. "Vi kan kun stille det spørgsmål, fordi disse områder aldrig var dækket af is, så denne optegnelse er bevaret. Vi kan bruge beviser i landskabet og floderne til at sige noget om indlandsisen, selvom dette område aldrig var dækket af is."

Mens undersøgelsen giver stærke suggestive beviser for, at teknikken virker, Pico sagde, at der stadig er meget arbejde, der skal gøres for at bekræfte, at resultaterne er solide.

"Det er første gang, det er blevet gjort, så vi er nødt til at gøre mere for at udforske, hvordan floden reagerer på denne type løft og forstå, hvad vi skal lede efter i landskabet, " sagde hun. "Men jeg synes, det er ekstremt spændende, fordi vi er så begrænsede i, hvad vi ved om iskapper før det sidste glaciale maksimum. Vi ved ikke, hvor hurtigt de voksede. Hvis vi ikke ved det, vi ved ikke hvor stabile de er.

Fremadrettet, Pico sagde, at hun arbejder på at anvende teknikken på flere andre floder langs den østlige kyst, inklusive Delaware, Potomac og Susquehanna floder, som alle viser tegn på hurtige forandringer i samme periode.

"Der er nogle beviser på, at floder oplevede meget usædvanlige ændringer, der uden tvivl er relateret til denne proces, " sagde hun. "Delaware kan faktisk have vendt skråning, og Potomac og Susquehanna viser begge en stor stigning i erosion i nogle områder, tyder på, at vandet bevægede sig meget hurtigere."

I det lange løb, Pico sagde, undersøgelsen kan hjælpe forskere med at omskrive deres forståelse af, hvor hurtigt landskabet kan ændre sig, og hvordan floder og andre naturlige træk reagerer.

"For mig, dette arbejde handler om at forsøge at forbinde beviserne på land med istidens historie for at vise samfundet, at denne proces - det vi kalder isostatisk isostatisk justering - virkelig kan påvirke floder, " sagde Pico. "Folk tænker oftest på floder som stabile træk ved landskabet, der forbliver faste over meget lang tid, millioner år, tidsskalaer, men vi kan vise, at disse istidseffekter kan ændre landskabet på tusindårige tidsskalaer - indlandsisen vokser, Jorden deformeres, og floder reagerer."