Novatoriškas atradimas Didžiajame kanjone: mokslininkai išsprendė upės, kuri „dingo“ 5 milijonus metų, paslaptį ()
Upė nedingo, o „įstrigo“ milžiniškame vandens telkinyje.
© DI (Atvira licencija)
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Didysis Kolorado kanjonas, vienas geriausiai atpažįstamų gamtos stebuklų Žemėje, dešimtmečius geologams buvo ne pajuokų vertas galvosūkis. Nors šiandien Kolorado upė su galinga jėga skrodžia Arizonos plynaukštę, jos istorija slėpė tamsų, nepaaiškintą skyrių. Beveik 5 milijonus metų ši upė tiesiog neegzistavo geologiniuose metraščiuose, palikdama mokslininkus nežinioje dėl jos likimo. Naujausi tyrimai, paskelbti prestižiniame žurnale „Science“, meta visiškai naują šviesą į šią paslaptį, aprašydami momentą, kurį galima laikyti Kolorado upės „gimimu“ jos dabartiniu pavidalu.
Trūkstama žemyno istorijos grandis
Geologiniu požiūriu Kolorado upė yra arterija, jungianti gyvybę visame regione. Žinome, kad vakarinėje Kolorado valstijos dalyje ji egzistavo jau prieš 11 milijonų metų, o jos buvimas ties Didžiojo kanjono žiotimis patvirtintas maždaug prieš 5,6 milijono metų. Tačiau tai, kas su ja vyko tarp šių dviejų laiko taškų – beveik 5 milijonus metų – išliko viena didžiausių Šiaurės Amerikos geologijos mįslių.
|
Kaip upė įveikė sudėtingą reljefą ir kada tiksliai pradėjo graužti garsųjį kanjoną? Tyrėjų komanda, vadovaujama UCLA (Kalifornijos universiteto Los Andžele) geologo Johno He, įrodė, kad upė nedingo, o „įstrigo“ milžiniškame vandens telkinyje, žinomame kaip Bidahochi ežeras. Jis telkšojo į rytus nuo dabartinio Didžiojo kanjono, teritorijose, kurios dabar priklauso navachų tautai. Milijonus metų Kolorado upė sistemingai pildė šį ežerą nuosėdomis ir vandeniu, kol galiausiai rado kelią link Kalifornijos įlankos.
Giganto gimimas: ežero „išsiliejimo“ hipotezė
Esminė kliūtis upės kelyje buvo vadinamasis Kaibabo lankas (angl. Kaibab Arch) – topografinis pakilumas šiaurinėje Arizonoje ir pietinėje Jutoje. Mokslininkai ne vienus metus siūlė keliolika skirtingų hipotezių, kaip upei pavyko jį įveikti. Nauji moksliniai įrodymai labiausiai tikėtinu daro scenarijų, vadinamą lake spillover (ežero išsiliejimas per kraštus). Pagal šį modelį Kolorado upė pildė Bidahochi ežero duburį tol, kol vandens lygis viršijo baseino kraštą, o tai sukėlė staigų nutekėjimą ir pradėjo Didžiojo kanjono graužimo procesą.
Tyrimo bendraautoris Ryanas Crow iš JAV Geologijos tarnybos pažymi, kad šis procesas buvo sudėtingas. Be paties vandenų persiliejimo, svarbų vaidmenį galėjo suvaidinti vadinamoji atgalinė erozija bei karstinė sufozija – vandens pernešimo procesas per uolienų plyšius. Šių mechanizmų derinys lėmė, kad upė tapo žemyninio masto sistema, drastiškai pakeitusia viso regiono ekosistemą ir integravusia biologinę gyvybę palei savo naują vagą.
Cirkonai kaip geologinės laiko kapsulės
Kaip mokslininkams pavyko perskaityti prieš milijonus metų užrašytą istoriją, jei didžioji dalis Bidahochi ežero nuosėdų seniai erodavo? Sprendimu tapo detritinių cirkonų geochronologija. Cirkonai yra mikroskopiniai kristalai, susidarantys vėstant magmai. Jie yra neįtikėtinai atsparūs dūlėjimui ir išsaugo unikalią geocheminę žymę iš savo susidarymo momento, todėl juos galima laikyti mažomis natūraliomis laiko kapsulėmis. Tyrėjai naudojo jonų pluoštus ir lazerius, kad išmatuotų urano ir švino izotopų santykį šimtuose kristalų, išskirtų iš smiltainio mėginių. Rezultatai buvo stulbinantys. Bidahochi baseine rastos maždaug prieš 6,6 milijono metų susiklojusios nuosėdos turėjo identišką žymę kaip Kolorado upės nuosėdos iš „Browns Park“ formacijos šiaurinėje Jutoje. Tai buvo galutinis įrodymas, kad Kolorado upė maitino šį ežerą dar gerokai prieš tai, kai „prasimušė“ pro Didįjį kanjoną.
Daugiau nei tik geologija
Šis atradimas turi didžiulę reikšmę ne tik geologams, bet ir paleontologams. Uolienų sluoksnių analizė parodė didelių žuvų rūšių iškasenas, kurios būdingos srauniems vandenims. Tai rodo, kad dar prieš ežerui visiškai užsipildant, ten egzistavo dinamiška upių sistema, sujungusi iki tol izoliuotas buveines į vieną vientisą ekosistemą. Šių dienų JAV vakarinių valstijų gyventojams Kolorado upė yra egzistencijos pagrindas, tiekiantis vandenį milijonams žmonių. Jos praeities supratimas leidžia geriau suvokti kraštovaizdžio, kurį laikome patvariu ir nekintančiu, dinamiką. Kaip pastebi John He, nors Didysis kanjonas mums atrodo kaip tvirta, nejudanti uolų siena, jo istorija kupina dramatiškų posūkių, kuriuos tik dabar pradedame visiškai suprasti.
Publikacija „Science“ žurnale užverčia vieną įdomiausių Amerikos gamtos istorijos skyrių, parodydama, kad net galingiausioms upėms kartais reikia milijonų metų, kad surastų savo galutinį kelią.
.png)
