Erosion af Himalaya styret af tektoniske bevægelser, begrænsning af klimaændringernes indvirkning på landskabsdannelse

Forskere fra Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CNRS / University of Lorraine), i samarbejde med CEREGE har vist, at erosion i Himalaya primært er styret af tektoniske bevægelser, hvilket ville begrænse klimaændringernes indvirkning på dannelsen af ​​Himalaya-landskaber. Deres undersøgelse blev offentliggjort i Natur Geovidenskab den 1. juni, 2020.

Himalaya byder på spektakulære landskaber og præsenterer både de højeste tinder og de dybeste dale i verden. Denne bjergkæde er dannet siden de indiske og eurasiske plader begyndte at kollidere. der, den indiske monsun producerer intens sæsonbestemt nedbør, og gletsjere dækker landskaberne i højder højere end 5, 000 m. Da disse klimatiske forhold kombineres med aktiv tektonisk løft, dynamiske floder og gletsjere producerer ekstrem erosion i Himalaya. Under kvartærtiden (0—2,6 Ma), klimatiske og glaciale cyklusser udviklet, gletschere rykkede frem og trak sig tilbage regelmæssigt, og flodudledningen svingede tilsvarende. Dermed, floders og gletsjeres evne til at erodere kan have varieret, hvilken, på tur, kan have påvirket erosionshastigheden af ​​landskaberne. Gletsjere var i gennemsnit meget mere udstrakte under kvartærtiden end i tidligere perioder. Glacial øget udbredelse formodes at have ført til en kraftig stigning i erosion i bjergkæder. Men i Himalaya, jordskælv, jordskred og flodsnit sletter hurtigt markørerne for glaciale fremskridt og tilbagetog, og få spor er tilbage til at validere disse hypoteser.

Forskere påbegyndte undersøgelsen af ​​denne erosion ved at udføre en undervandsboring i 2015 iværksat af C. France-Lanord (CRPG), i samarbejde med universitetet i Bremen (Tyskland). Prøverne blev derefter analyseret af CRPG og CEREGE forskere som en del af afhandlingen af ​​Sébastien Lénard, doktorand ved CRPG. For at bestemme tidligere erosionsrater, disse forskere målte koncentrationen af ​​beryllium 10 (10Be) akkumuleret i kvartskrystallerne, der udgør disse sedimenter. Som et kosmogent nuklid, 10Be er et nuklid, der produceres under den nukleare interaktion mellem højenergipartikler fra kosmisk stråling og atomerne af mineralerne i bjergarter tæt på jordens overflade. Fordi kosmiske strålepartikler meget effektivt dæmpes af stof, produktionen af ​​disse nuklider i mineraler afhænger direkte af dybden af ​​sten under jordens overflade.

For eksempel, 40 cm under overfladen, produktionen af ​​10Be er halvdelen af ​​produktionen for et mineral ved overfladen. Når en bjergskråning eller jord eroderes, en klippe, der oprindeligt ligger et par meter under jorden, nærmer sig overfladen og akkumulerer kosmogene nuklider i sine mineraler. Denne akkumulering afhænger direkte af overfladens erosionshastighed:for en hurtigt eroderende overflade, klippen nærmer sig hurtigt overfladen, og dets mineraler har ikke tid til at akkumulere en høj koncentration af 10Be. Ved at bruge denne ejendom, jordforskere får et relativt direkte værktøj til at estimere erosionsrater.

uventet, i løbet af de sidste seks millioner år, erosionsraterne er i gennemsnit meget tæt på de moderne erosionsrater i Himalaya, omkring 1 mm/år. De viser hverken en stigende tendens eller en faldende tendens ved den kvartære overgang, på trods af den markante stigning i gletsjerens forlængelse og gletsjererosion i Himalaya siden denne overgang. Disse resultater tyder på, at tektoniske bevægelser har en stor kontrol over erosion i Himalaya, og at klimaændringer kun ville have en begrænset indflydelse på dannelsen af ​​Himalaya-landskaberne.