Hvordan klimaændringer formede Amazonas land og liv

Amazonasbassinet er et af de mest biodiverse steder på planeten; dens næsten 8 millioner kvadratkilometer (3 millioner kvadrat miles) kan være hjemsted for så mange som 10 procent af verdens arter. Under Amazonas berømte trækrone er det bugtende Amazonflodsystem - det største i verden med den højeste udledning - vigtigt for regionens biodiversitet og former dens landskab.

Generelt kan floder opfattes som enten at erodere deres kanaler eller bygge dem op, og mængden af ​​sediment, de bærer, kan definere, hvilken af ​​disse to tilstande de befinder sig i. Hvis en flod fører masser af sediment uden meget vand, vil den aflejre sig sedimentet og opbygge dets flodslette. Alternativt, hvis en flod fosser uden meget sediment, vil den skære sig ind i dens bredder og bund, skære en dal ud og forlade terrasser over flodsengen.

I tilfældet med Amazonflodsystemet har det et kludetæppe af dybe kanaler og brede sedimentterrasser, der kan stige titusinder af meter over vandet og danner afbrudte øer, der flyder mellem floder. Systemets patchwork-landskab kan ifølge en ny undersøgelse af Goldberg et al. være et resultat af floders overraskende smidige reaktioner på klimaudsving under den sidste istid. Da klimaet ændrede sig i denne periode, kunne det have fået floderne til at erodere, og derefter ændre sig for at begynde at bygge deres flodsletter op. Resultaterne af denne nye undersøgelse kunne hjælpe med at forklare ikke kun Amazonas landskab, men også dens biodiversitet og kunne hæve antagelserne om, hvordan Amazonas blev bygget.

Bygger op og derefter river ned

For mange store floder er omformning af en flodkanal efter et skift fra erosion til aflejring en langsom proces, der tager hundredtusinder af år. På grund af det menes store floder typisk at reagere for langsomt for at afspejle hurtige klimaændringer, såsom svingninger mellem glaciale og mellemistider.

Forfatterne udfordrer ideen om, at Amazonas er for stor til at ændre sig. For at teste deres hypotese kombinerede forskerne modellering af flodstrømme og sedimentbelastning med topografiske analyser, hvor de undersøgte, hvordan landskaber kunne udvikle sig som reaktion på et skiftende klima. Til deres overraskelse fandt de ud af, at Amazonas kunne have skiftet fra at erodere til at bygge i titusindvis af år, hvilket nemt er hurtigt nok til at afspejle klimaændringer, sagde Samuel Goldberg, en geomorfolog fra Massachusetts Institute of Technology, der ledede undersøgelsen.

"Vi fandt ud af, at Amazonas gennemsnitlige responstid kun er nogle få titusinder af år, hvilket er væsentligt kortere end den 100.000-årige periode med gletschercyklusser," sagde Goldberg.

Deres resultat markerer en grundlæggende ændring i videnskabsmænds forståelse af landskabsudviklingen i Amazonas og potentielt for andre store floder.

"Landskabet registrerer disse store svingninger i klimaet, som vi ikke rigtig regnede med ville være sket med Amazonfloden. Der var en antagelse om, at store floder som denne var modstandsdygtige over for hurtige klimaændringer," sagde José Constantine, en geomorfolog. på Williams College, som ikke var involveret i undersøgelsen.

Mønstret af særskilte landformer skabt af floder og klimaoscillationer kunne have bidraget til habitatfragmentering. Stejle, dybe flodkanaler kan fungere som barrierer for visse arter. Over tid kan disse barrierer føre til isolation og nye evolutionære veje.

"Der var fysiske ændringer [til] landskabet, hvor disse levesteder skifter, vokser, skrumper, forbinder," sagde Goldberg. Disse skift kunne have skabt flere nicher, som planter og dyr kunne udfylde, og som de kunne udvikle sig i.

"Vi lever på en planet, der er utrolig følsom over for klimatiske og tektoniske ændringer og endda de ændringer, vi påtvinger den direkte. Og disse ændringer har konsekvenser," sagde Constantine. "Denne undersøgelse fremhæver den potentielle rolle, som klimaoscillationer kunne have spillet i evolutionen og i langsigtet habitatudvikling."