Tsunami på sletterne:Forskere finder ud af, at havbølger engang fejede canadiske prærieprovinser

For hundreder af millioner af år siden sendte et jordskælv en række massive bølger hen over det gamle hav, der dækkede en del af det vestlige Canada og det nordlige USA.

Det er konklusionen i et nyt papir fra to forskere fra University of Saskatchewan (USask), som har fundet det stærkeste bevis nogensinde på en tsunami i et lavvandet indre hav.

Forskningen udført af Dr. Brian Pratt (Ph.D.) og Dr. Colin Sproat (Ph.D.) fra USask's College of Arts and Science er offentliggjort i Sedimentary Geology .

Saskatchewan og dets naboområder er ikke kendt for deres kystudsigt - eller for deres seismiske aktivitet. Men for 445 millioner år siden, i perioden kaldet Ordovicium, så regionen meget anderledes ud. Meget af det, der nu er Saskatchewan og Manitoba i Canada, sammen med Montana og Dakotas i USA, var dækket af et hav kendt som Williston-bassinet.

"Det var et helt andet miljø, en helt anden geografi. Dengang var vi meget tættere på ækvator, end vi er i dag, og havniveauet var højt, så vi ville have været i et tropisk, lavvandet indre hav frem for et tempereret græsland. som i dag," sagde Sproat, en assisterende professor i USask Department of Geological Sciences.

Pratt og Sproat besøgte tre steder nord for The Pas, Manitoba, hvor de fandt tegn på en kort, højenergibegivenhed i dette gamle hav, som indtil nu var gået ubemærket hen af ​​geologer.

Visse bunde af sediment på stederne var blevet revet til småsten og blandet med ler. Gulvet under bassinets dybere vand indeholdt intet ler, så det kunne kun være kommet fra landet.

"Vi indså, at vi havde brug for en begivenhed, der river havbunden op og på en eller anden måde kommer tilbage igen med alt dette ler, og gør det et par gange," sagde Pratt, professor ved Institut for Geologiske Videnskaber.

Svaret kunne kun være en tsunami. Intet dyreliv og næsten intet planteliv eksisterede på landjorden at være vidne til den dag for næsten en halv milliard år siden, men hvis en observatør havde været i nærheden, ville de have set en dramatisk begivenhed.

Fejl i regionens skorpe, stille nu i tusinder af årtusinder, var dengang stadig aktive. En af disse fejl et sted i den nordlige halvdel af Williston-bassinet gled pludselig og sendte voldsomme chokbølger gennem havet.

Vandet ved kysten ville kortvarigt være faldet, og derefter styrtet tilbage i en ubarmhjertig bølge. Bølgen kan have skubbet en kilometer eller mere hen over det let skrånende land og skuret den stenede overflade. Da den endelig trak sig tilbage, skyllede den ler tilbage i havet. Flere bølger fulgte.

En tsunami er en "radikal fortolkning" af beviserne, erkender Pratt, men USask-forskerne havde en fordel. Lagene i Williston-bassinet i Canada er næsten helt skjult under Manitobas og Saskatchewans flade landskaber, hvilket begrænsede tidligere geologer til kun at studere nogle få naturlige fremspring, kerneprøver og vejskæringer.

I det sidste årti er flere nye stenbrud blevet gravet i det nordlige Manitoba og afsløret flere af bassinets hemmeligheder.

"Det var at tjekke stenbruddene, der åbnede vores øjne. Vi går ind i disse stenbrud, og vi kan se lagdelingen strække sig sideværts i 100 meter eller mere, og vi kan finde det samme leje mere end ét sted. Og så det gav os sortering af det 3D-perspektiv, som ingen havde før," sagde Pratt.

Lignende aflejringer kan laves af store storme, men Sproat og Pratt udelukkede en storm som årsag på grund af mangel på andre afslørende tegn på regelmæssig stormaktivitet. Desuden var regionen for tæt på den gamle ækvator til at have oplevet orkaner.

Det nye papir giver et klarere billede af de kræfter, der formede et miljø, der var gået tabt til historien:et miljø, hvor det tidlige havliv blomstrede og diversificerede.

"Williston-bassinet var dækket af dette virkelig usædvanlige hav på toppen af ​​kontinentet, et miljø vi ikke har en god moderne analog til. I betragtning af det har vi her en unik mulighed for at studere geologiske processer og deres indvirkning på gamle økosystemer i en indstilling, der er ulig noget andet sted på planeten i dag," sagde Sproat.

USask-forskerne planlægger at besøge steder andre steder i Canada for at se, om andre senge viser oversete tegn på seismiske havbølger – og om tsunamier kan have været en større del af Jordens historie, end man almindeligvis tror.

"Det er et emne, du ikke finder i geologi-lærebøgerne," sagde Pratt. "Jeg tror, ​​det er tid til et paradigmeskifte."

Flere oplysninger: Brian R. Pratt et al., En tsunamiaflejring i Stonewall-formationen (Upper Ordovician), den nordøstlige rand af Williston-bassinet, Canada, og dets tektoniske og stratigrafiske implikationer, Sedimentary Geology (2023). DOI:10.1016/j.sedgeo.2023.106518

Leveret af University of Saskatchewan