Изменение климата движет горами, утверждают исследователи

Глобальные климатические изменения на протяжении миллионов лет влияли на структуру и внутренние движения горных хребтов, но, в свою очередь, развитие ледников и эрозия могут менять локальный климат самих гор. До сих пор степень этих причинно-следственных связей не была ясно продемонстрирована. Исследование геолога Евы Энкельманн из Университета Цинциннати в горах Святого Ильи (хребет Сент-Элайас) показало, что тектонические движения и топография горной системы также могут формировать её локальный климат, перенаправляя ветры и осадки. Эти изменения, в свою очередь, способны ускорять эрозию и сейсмическую активность.

Работа Энкельманн представляет убедительные доказательства сильной взаимосвязи между глобальными и локальными климатическими изменениями, внутренними тектоническими сдвигами и трансформацией рельефа гор. Результаты были представлены на ежегодном собрании Геологического общества Америки в 2015 году и опубликованы в июле в журнале Geophysical Research Letters.

Ключевой механизм — это взаимодействие двух процессов: тектонического поднятия и климатически обусловленной эрозии. В хребте Сент-Элайас на юге выпадает много осадков, что приводит к сильной эрозии, в то время как северная часть сухая. Энкельманн синтезировала различные наборы данных, показав, что в центральной части хребта между 4 и 2 миллионами лет назад произошла быстрая эксгумация (поднятие) пород. Эта обратная связь между эрозией и тектоникой привела к очень быстрому перемещению массы материала к поверхности.

Модель предполагает, что глобальные климатические сдвиги изменили реологию — поведение материала. Около 2,6 миллиона лет назад Земля стала холоднее, и оледенение усилилось. Если раньше ледники были статичными, то современные влажные ледники активно движутся и агрессивно разрушают породы, вынося материал в залив Аляски. Тектонические силы продолжают двигать плиты, а осадок накапливается над плитой Якутат.

Этот конкурирующий процесс — движение ледников против внутреннего тектонического поднятия — создаёт быструю и мощную обратную связь. Учёные полагают, что подобные механизмы сформировали Гималаи, Альпы и горы Тайваня. В районе хребта Сент-Элайас климатическая эрозия может влиять на тектонику и менять движение пород, что делает этот регион сейсмически очень активным. Примеры — Великое Аляскинское землетрясение 1964 года и два мощных землетрясения 1899 года магнитудой 8.1 и 8.2, которые вызвали одномоментный подъём береговой линии до 14 метров.

«Сегодня наша главная проблема — сохраняющийся потенциал для землетрясений, которые также могут вызвать цунами», — отмечает Энкельманн. Изучение этого труднодоступного района с большими ледяными щитами ведётся путём отбора проб из обломочного материала, выносимого ледниками, что позволяет восстановить историю эрозии и движения всего горного хребта.