Forholdet mellem Andes vegetation, nedbør og jorderosion

Planter kan stabilisere skråninger, alligevel forstærker nedbør ofte jorderosion. Indtil nu, hvordan disse to ting interagerer for at danne bjergtopografi var kun klart for nogle få små områder på Jorden. I en ny undersøgelse, Professor Todd Ehlers, Dr. Jessica Starke og Dr. Mirjam Schaller fra Geoscience-afdelingen ved Universitetet i Tübingen, Tyskland, undersøgt, hvordan planter og klima former topografi. Det gjorde de i en stor undersøgelse af de 3, 500 kilometer lang vestkant af Andesbjergene i Peru og Chile. De fandt ud af, at spørgsmålet om, hvordan planter påvirker landskabet og erosion, kan have forskellige svar, alt efter hvilket område der undersøges. Nøglefaktorer identificeret er klimazonen og plantedækket. I den tørre Atacama-ørken, for eksempel, sparsom vegetation er tilstrækkelig til at holde jorden på plads; mens højere erosionshastigheder kan ses i de vådere og mere tempererede områder, hvor plantedækket er tættere. Undersøgelsen er blevet offentliggjort i den seneste udgave af tidsskriftet Videnskab .

Det undersøgte område af Andesbjergene strækker sig næsten hele længden af ​​Sydamerika, fra 6 til 36 grader sydlig bredde. Denne region dækker seks klimazoner, fra meget tør til tempereret. "Langs den vestlige udkant af Andesbjergene, mange individuelle undersøgelser har bestemt hastigheden af ​​jorderosion over de sidste millioner år, " siger Todd Ehlers. "Alligevel var resultaterne inkonsistente og kunne ikke let forklares." For at evaluere erosionshastigheden, forskerne brugte det, der er kendt som kosmogene nuklider, som produceres på Jordens overflade af kosmiske stråler fra rummet. Nukliderne akkumuleres kun, når jorden er blotlagt. Ved at bruge koncentrationen af ​​isotoper fra sedimenter i 86 floder, forskerne kunne beregne, hvor hurtigt bjergene eroderede. "Vi supplerede tidligere resultater fra 74 undersøgelsessteder i Peru og Chile med 12 nye målinger for at udfylde hullerne, " siger Ehlers. Dette gjorde det muligt for ham og hans team at studere ændringer i bjergerosion i forskellige vegetations- og klimazoner langs Andesbjergene. Erosionshastighederne varierede mellem 1,4 meter til 150 meter pr. million år.

Komplekse forbindelser

Planter bruger deres rødder til at holde jorden på skråninger og bremse vand, der strømmer over overfladen, derved stabilisere skråninger. Men, planter kan også øge erosion ved at bruge deres rødder til at nedbryde sten til jord, der er lettere eroderbar. Imidlertid, situationen bliver mere kompleks, når der tages højde for nedbør. Regn er vigtigt for vegetationen, men er også en vigtig drivkraft for jorderosion. "Man tror måske, at jo tættere plantedækket er, jo mindre erosion ville der være. Denne simple sammenhæng er korrekt for nogle regioner i Andesbjergene," siger Ehlers. "Men, andre faktorer såsom nedbørshastigheden spiller også en vigtig rolle. Det er spændende nu at se, hvordan bjergerosion afspejler dette samspil mellem planter og nedbør." i de tempererede Andes-regioner er der tæt plantedække på grund af kraftig nedbør. Denne nedbør er høj nok til at øge jorderosion, på trods af tilstedeværelsen af ​​tæt vegetation. Imidlertid, i områder med endnu tættere vegetation end tempererede områder, planter er i stand til at overgå virkningerne af nedbør på erosion og skråninger stabiliseres, og stejlere.

"Vores storstilede undersøgelse på tværs af denne brede klima- og vegetationsgradient i Andesbjergene hjælper os til bedre at forstå observationerne fra mange andre undersøgelser, " Ehlers forklarer. "Tidligere undersøgelser blev for det meste udført i geografiske områder, der er begrænset med hensyn til deres miljø eller klima. Det er kun, når man arbejder med en stor region, at man ser det store billede af, hvordan planter og klima interagerer med landskaber." Vegetation danner bindeled mellem biosfæren og jordens overflade. "Vores undersøgelse er et eksempel på en ny videnskabelig grænse, hvor Jorden og biovidenskab mødes. Vi lærer mere og mere om, hvor stærkt de faste og levende dele af Jorden interagerer, og vi kan observere virkningerne af disse interaktioner over lange tidsskalaer på tusinder af år, siger Ehlers.