Hvorfor arktisk jord kan glide væk

Langsomt bevægende arktiske jordarter danner mønstre, der, på afstand, ligner dem, der findes i almindelige væsker såsom dryp i maling og fødselsdagskage -glasur. Los Alamos -forskere og deres samarbejdspartnere analyserede eksisterende arktiske jordformationer og sammenlignede dem med tyktflydende væsker, fastslå, at der er en fysisk forklaring på dette mønster, der er fælles for både jord- og Mars -landskaber.

"Undersøgelsen af ​​denne effekt er især vigtig, da vi måler landskabets reaktion på klimaændringer og har til formål at forstå lagring og frigivelse af permafrostkulstof i arktiske landskaber, "sagde Rachel Glade, første forfatter på et papir i tidsskriftet PNAS . "Da vi ser permafrost tø op over arktis, vi bliver nødt til at kunne forudsige og afbøde ustabilitet ved arktiske skråninger. "

Forskningen viser værdien af ​​at forstå "klæbrige" sammenhængende kræfter i landskabsdynamik. Et centralt træk ved arktisk jord er, at den periodisk fryses ned, fremstilling af en blanding af granuleret materiale, der udvikler sig, væske og faktisk is, hvilket er djævelsk komplekst at forstå, når det skifter og ændrer sig over tid.

Når den først er sat i gang på grund af skråninger og opvarmningstemperaturer, jordens bevægelse, kaldet solifluction, har en tendens til at producere markante rumlige mønstre, der kan observeres fra fly, både på tværs af skråningerne og op og ned af dem. Den nedadgående strøm, frem for at vise et bredt ark af jævnt glidende materiale, i stedet danner fingerlignende "lober" af jord, der når ud foran hovedarket, når det bevæger sig.

Inspireret af flydende ustabilitet, forskergruppen udviklede en konceptuel model for jordmønstre og brugte matematisk analyse til at forudsige deres bølgelængde. "I særdeleshed, vi foreslår, at jordmønstre opstår på grund af konkurrence mellem tyngdekraft og samhørighed eller jordens kornes 'klæbrighed', "papirets forfattere bemærker." Vi sammenligner vores teoretiske forudsigelser med et datasæt af jordtræk fra Norge, at finde ud af, at jordmønstre styres af væskelignende egenskaber såvel som klima. "Dette har konsekvenser for forskernes forståelse af landskaber og komplekse materialer sammensat af både granulære og flydende komponenter.

Holdet, fra Los Alamos, Carlton University og Massachusetts Institute of Technology, brugte topografiske data i høj opløsning fra mere end 3, 000 solofluction lapper på tværs af 25 steder i Norge, viser, at skalering mellem opløsningens bølgelængder og hældning, lap tykkelse, og lobe -frontvinkel er generelt enig i deres teoretiske analyse.