Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Amazonfloden pirater vand fra nabolandet Rio Orinoco

Selvom det ligner en tilløb, Rio Casiquiare er en sjælden distributør af det øvre Rio Orinoco (til venstre), flyder sydpå for at møde Rio Negro i Amazonflodbassinet, cirka 340 kilometer (200 miles) til højre for billedet. Casiquiare er omkring 90 meter bred, hvor den deler sig fra Orinoco, omdirigerer cirka en fjerdedel af Orinocos vand. Til sidst vil Casiquiare gennemføre hele strømmen fra 40, 000 kvadratkilometer (25, 000 kvadratkilometer) drænbassin væk fra den øvre Orinoco og ind i Amazonas, ifølge ny forskning. Kredit:Google Earth

Amazonfloden stjæler langsomt en 40, 000 kvadratkilometer (25, 000 kvadratkilometer) drænbassin fra den øvre Orinoco-flod, ifølge ny forskning, der tyder på, at dette måske ikke er første gang, verdens største flod har udvidet sit område ved krybskytteri fra en nabo. Den sjældne forbindelse kan hjælpe forskere med at forstå, hvordan flodsystemer udvikler sig, og hvordan Amazonasbassinet voksede til at dominere det sydamerikanske kontinent.

De 2, 140 kilometer (1, 330-mile) lange Rio Orinoco stiger på de vestlige skråninger af Sierra Parima, en 320 kilometer lang bjergkæde på Venezuelas sydøstlige grænse med Brasilien, der deler vandområderne ved Amazonas og Orinoco. Rio Casiquiare bryder væk fra Rio Orinoco i det fjerntliggende lavland under bjergene, omdirigerede omkring en fjerdedel af Orinocos strøm sydpå til Rio Negro, en stor biflod til Amazonas.

Orinoco, som dræner 880, 000 kvadratkilometer (340, 000 kvadratkilometer) i Venezuela og Columbia, er den fjerde største flod i verden med strømningshastighed ved dens udløb til Atlanterhavet. Amazonas, som dræner 6,9 millioner kvadratkilometer (2,7 millioner kvadratkilometer), er den største flod i verden.

Casiquiare -forbindelsen mellem Orinoco og Amazonas er den eneste forbindelse mellem to store vandløbsoplande i verden og giver mulighed for at se en igangværende flodfangst, ifølge forfatterne af en ny undersøgelse i Geofysiske forskningsbreve , et tidsskrift for American Geophysical Union.

Den nye undersøgelse indikerer, at Amazonas vil vinde denne tovtrækkeri og kan hjælpe forskere med at forstå, hvordan verdens største flod dannede sig.

"Orinoco og Amazonas er to af de største floder i verden, og det faktum, at der er denne flerårige vandforbindelse mellem dem, har undret folk i meget lang tid, begyndende med tidlige europæiske opdagelsesrejsende, "sagde Maya Stokes, en kandidatstuderende ved Massachusetts Institute of Technology og hovedforfatter af det nye studie. "En flodfangst i aktion er en sjælden og enestående chance for at observere denne proces, som vi har beviser for i den geologiske optegnelse, men ikke ofte kommer til faktisk at observere."

Flodfangst i aktion

Forbindelser mellem vandløbsoplande er usædvanlige, og dem, der forekommer, er typisk flygtige forbindelser under sæsonbetonede oversvømmelser. De sjældne permanente afledninger i et vandløb, der er observeret, har en tendens til at være pludselige, ligesom Kaskawulsh -flodens tyveri af Slims -flodens vandløb i Canadas Yukon -område, som omdirigerede vandløbet fuldstændigt inden for få dage.

En sort linje markerer den nuværende grænse mellem Orinoco -flodbassinet mod nord og Amazon -flodbassinet mod syd. En grå linje viser, hvor den nye grænse vil sidde, når Rio Casiquiare fuldender fangsten af ​​den øvre Orinoco. Tegneserien til højre viser den hypotetiserede fangstproces:(I) Pre-capture, (II) nuværende bifurkation, og (III) fremtidig fuldstændig optagelse. Skygge betegner Amazonasbassinet. Kredit:Maya Stokes, Samuel Goldberg og Taylor Perron/ AGU

Stabile forbindelser observeres sjældent, fordi et vandløb normalt vinder at fange alt vandet for sig selv og efterlade et tomt vandløb, hvor den gamle bane engang løb, Sagde Stokes.

Forbindelsen mellem Casiquiare og Amazon floder har eksisteret i århundreder, siden i det mindste tidspunktet for tidlig europæisk udforskning. Casiquiare -gaffelen så så unaturlig ud for europæiske geografer fra det attende århundrede, at rapporter om eksistensen af ​​Rio Casiquiare antændte en stor kontrovers.

Stokes og hendes kolleger analyserede målinger af vandhastighed og kanaldimensioner taget af US Army Corps of Engineers i 1943 og fandt ud af, at Casiquiare eroderer hurtigere end Orinoco, uddybe sin kanal, mens Orinocos strømning sænkes yderligere på grund af ophobning af sedimenter i dets strømbund. Terrænet på Casiquiare -siden af ​​skellet, som fører til Amazonas, er mere end dobbelt så stejl som den flade dal, Orinoco løber igennem under splitten.

På grund af det stejlere forløb og større kapacitet til at flytte sediment, den nye undersøgelse konkluderede, at Casiquiare til sidst vil fange strømmen af ​​Rio Orinoco opstrøms for splittelsen til Amazonasbassinet. Når omdirigeringen er fuldført, Amazon vil have stjålet 40, 000 kvadratkilometer af Orinocos udkant, et område, der er dobbelt så stort som Ontariosøen, reducere flodens volumen betydeligt.

"Det er en temmelig stor betydning for Rio Orinoco, "Sagde Stokes.

Tidligere piratkopiering

Casiquiares kapring er ikke første gang, Amazonas har stjålet et vandskel fra Orinoco. Stokes og hendes kolleger peger på tegn på to tidligere tilfælde af piratkopiering fra Orinoco. Kombineret med omdirigering gennem Rio Casiquiare, omlægningerne har tilføjet 250, 000 kvadratkilometer, et drænområde på størrelse med Oregon, til Amazonas vandløb. Andre forskere har offentliggjort beviser for tidligere afledninger fra Rio Essequibo til Amazonasbassinet.

"Det er en del af denne nordlige udvidelse af Amazon -flodbassinet, "Sagde Stokes." Amazon -floden plejede ikke at være i den målestok, den er i dag. "

Et kort over Amazonasbassinet viser fortid og løbende udvidelse af bassinet gennem flodfangst. Den fede sorte linje sporer den nuværende grænse for Amazonasbassinet. Den røde linje viser grænsens fremtidige position efter afslutningen af ​​erobringen af ​​det øvre Rio Orinoco af Rio Casiquiare. Grå linjer viser tidligere positioner med skillelinjer, der udledes af optagelser. Floderne afbildet i orange er fangede rækker; floderne plottet i magenta er dem, der mistede drænområdet. Kredit:Maya Stokes, Samuel Goldberg og Taylor Perron/ AGU

Stokes sagde, at jo større en flod vokser, jo mere magt det har til at ødelægge yderligere afledning af vand fra naboer. Da mængden af ​​vand i Amazonas steg, det samme gjorde flodens erosive kraft. Erosion i udløbet af Amazons sideelver fangede mere vand fra nabobassiner, som yderligere hævede og gav Amazonas styrke i en igangværende cyklus.

"Vi har dette enorme kontinentale dræningssystem i Amazonfloden, og det vokser konstant, "Sagde Stokes.

Et øjebliksbillede af flodudvidelse

Stokes og hendes kolleger er interesserede i, hvordan flodsystemer vokser til at blive kontinent-spændende adfærd som Amazonas. Den langsomme ménage à trois vedtaget af Orinoco, Casiquiare og Amazon tilbyder et øjebliksbillede af, hvordan flodsystemer udvider sig.

Selvom forskere mener, at flodfangst er en normal proces, de ser det sjældent i aktion. De fleste eksempler er blevet rekonstrueret fra beviser efterladt af begivenheder, der skete i fortiden.

Hovedstammen for de øvre Orinoco gafler ind i Casiquiare på en bred flad flodslette, hvor den høje jord, der adskiller den fra Rio Negro -bassinet, kun stiger 3 til 10 meter (10 til 33 fod) over floden ved lav strømning. Under årlige oversvømmelser, floden stiger omkring 4 meter (13 fod). Forfatterne mener, at sæsonbetonede oversvømmelser overtrådte kløften og gennem erosion, Casiquiare -grenen blev til sidst en flerårig kanal.

Fangstprocessen kan være langsommere i lavlandet, ligesom regionen, hvor Casiquiare deler sig fra Orinoco, end i bjergene, fordi den lave kvalitet tillader sedimenter båret af strøm at bosætte sig og modvirke tab ved erosion, undersøgelsen tyder på.

"At have bifurkationer, der er stabile som dette, kræver virkelig sedimentaflejring, "Sagde Stokes.

Denne historie er genudgivet med tilladelse til AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af jord- og rumforskningsblogs, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.




Varme artikler