Беспилотники обнаружили новые ключи к пониманию того, как вода формирует горные хребты с течением времени

Исследование с использованием беспилотников, картировавших свойства горных пород вдоль рек в центральном Тайване, выявило новую связь между размером валунов в руслах и крутизной рек. Эта связь показывает, как свойства пород влияют на взаимодействие глубинных тектонических процессов и формирование горного рельефа. Результаты опубликованы в Science Advances.

Обнаруженная закономерность демонстрирует, как эрозия меняется по мере эволюции горного пояса. По мере столкновения тектонических плит и поднятия пород из земной коры на поверхность, изменяются их свойства, такие как твёрдость или трещиноватость. Это, в свою очередь, влияет на устойчивость к эрозии. В Тайване ключевым индикатором прочности пород стал размер речных валунов: они крупнее и прочнее там, где породы ранее были погребены глубже. Чтобы перемещать такие крупные обломки и углублять русло, реке требуется более крутой уклон.

«Определение факторов, контролирующих врезание рек в коренные породы, важно для понимания эволюции горных хребтов в геологическом времени», — отметил соавтор работы Роман ДиБиазе. Однако такие параметры, как глубина потока или количество обломочного материала, сложно измерить в крупных масштабах. Для преодоления этой проблемы учёные использовали беспилотники, собрав сотни тысяч измерений морфологии рек и более 22 000 замеров валунов на протяжении примерно 29 км.

«Исследование такого масштаба — нечто беспрецедентное. Оно позволяет увидеть закономерности, которые иначе мы бы никогда не обнаружили», — пояснила ведущий автор Джулия Карр. Центральный горный хребет Тайваня, с его чрезвычайно высокими скоростями эрозии и относительно простой тектонической историей, является идеальной природной лабораторией. Полученные здесь данные помогут улучшить модели эрозии, применяемые к другим горным системам.