Langsom transit af sediment i Australiens Murray-Darling flodsystem forvrænger miljøsignal:undersøgelse

Sediment kan tage en million år eller mere at rejse fra bjergene i Great Dividing Range til mundingen af ​​Murray -floden, ny forskning har fundet.

Studiet, ledet af forskere fra University of Wollongong (UOW), fandt ud af, at sedimenter i Australiens Murray-Darling Basin typisk oplever flere episoder med opbevaring på deres rejse, med kumulative opholdstider, der overstiger en million år i nedstrøms rækkevidde af Murray- og Darling -floderne.

Den tid, det tager sediment at rejse fra kilde til synke, og de hyppige stop undervejs, begrænser dets evne til at afsløre oplysninger om klimaet og geologien i sit kildeområde.

Floder fungerer som sedimenttransportbånd, holde jordbunden frugtbar, og leverer over 40 milliarder tons partikler og opløst sediment til det globale hav hvert år.

Sedimentets primære kilde er bjerge, hvor det kontinuerlige samspil mellem tektoniske kræfter, klima, og overfladeprocesser - såsom kemisk og fysisk erosion - nedbryder sten, omdanne det til snavs og jord.

Ændringer i klima eller tektonisk tvang resulterer i ændringer i sedimentstrømmen, og landskabets reaktion på disse miljømæssige tvang registreres permanent af mineralogiske, teksturelle, eller geokemiske proxyer.

Dermed, hver pakke sediment indeholder oplysninger om geologien, geomorfologi, og klimaet i de bidragende højområder, information, der bygger fortællingen om Jordens historie.

Imidlertid, store flodsystemer er komplekse, og deres indre dynamik kan buffer og forvrænge miljøsignaler, som bæres af sedimenter.

I den nye undersøgelse, udgivet i Videnskab fremskridt , forskere beregnet sediment -transittider i Australiens største flodsystem, Murray-Darling-bassinet ved at måle nedstrøms ændringer i forholdet mellem kosmogene radionuklider-sjældne isotoper frembragt ved kosmisk strålebombardering af overfladeklipper-i moderne flodsediment.

Hovedforfatter Dr. Reka Fulop, fra UOW's School of Earth, Atmosfærisk og biovidenskab, sagde, at resultaterne viste, at miljøsignaler fra sedimenterne ikke kun vil blive forvrænget, men kan endda være helt slettet.

"Budskabet i vores undersøgelse er todelt:på den ene side tager sediment meget lang tid i transit, og på den anden side sker rejser i mange kortere afsnit, "Dr. Fulop sagde.

"Ved hvert stop på denne meget lange rejse, der er en mulighed for at 'budskabet' (miljøsignal), som hver pakke sediment bærer, kan ændres eller slettes. "

Murray-Darling-bassinet har et subtropisk klima med en markant breddegradient af kontrasterende klimatiske omgivelser. I den nordlige del, Darling-bassinet har en svag dominans af sommermonsunregn, der henviser til, at i den sydlige del, Murray-bassinet er stærkere påvirket af vinternedbør i forbindelse med vestlige vinde på den sydlige halvkugle.

Som en konsekvens, undersøgelser har søgt at bruge Murray-Darling Basin sedimentære arkiver som proxyserier for tidligere hydroklimavariationer ved at anvende geokemiske fingeraftryksteknikker til at skelne mellem Darling versus Murray sedimentkilder.

Den iboende antagelse bag disse undersøgelser er, at sediment vil bevæge sig hurtigt fra kilde til synke, og enhver variation i sedimentherkomst er direkte forbundet med ændringer i udledning og/eller sedimentproduktionshastigheder.

"Vores undersøgelse tyder på, at transmissionen af ​​miljøsignaler fra Murray og Darling kildeområder potentielt vil være ude af synkronisering-på grund af både de lange kumulative opholdstider og de mange episoder med begravelse og re-eksponering-hvilket forhindrer enhver fortolkning af kildeområdet paleoklima fra disse sedimenter, "Dr. Fulop sagde.

Millioner års transittider og omarbejdning af gammelt sediment observeret i Murray Darling Basin er sandsynligvis et karakteristisk træk ved lignende flodsystemer globalt. Dette kan begrænse den mulige fortolkning fra sedimentaflejringer på tektonisk inaktive kontinenter som Afrika og Australien.