Исследование внутренней структуры холмов может помочь в прогнозировании пожаров и засух

Новое исследование под руководством Техасского университета в Остине впервые показало, что выветривание горных пород и хранение воды, по-видимому, подчиняются сходной закономерности на холмистых ландшафтах. Эта закономерность сохраняется на протяжении многих миль, где холмы поднимаются и опускаются.

Результаты важны, поскольку они позволяют предположить, что эти закономерности могут улучшить прогнозирование риска лесных пожаров и оползней, а также влияния засух на ландшафт. Это связано с тем, что процессы выветривания и накопления воды влияют на движение воды и питательных веществ.

«Сейчас есть большой импульс для такой работы», — сказала соавтор исследования Даниэлла Ремпе. «Именно такие данные, полученные в больших масштабах, необходимы для создания моделей процессов на поверхности земли нового поколения».

Исследование, опубликованное в Journal of Geophysical Research: Earth Surface, помогает заполнить пробел в знаниях, будучи первым, в котором систематически отбирались пробы из внутренних частей последовательности холмов. Учёные сосредоточились на изучении «критической зоны» — приповерхностного слоя, включающего деревья, почвы, выветренные породы и трещины.

Работы проводились на участке в Северной Калифорнии, входящем в национальную сеть обсерваторий критической зоны. Учёные пробурили 35 скважин на серии холмов и в долинах для сбора подповерхностных образцов. Пробы показали более глубокое выветривание и трещиноватость на вершинах холмов и менее глубокое — в долинах, причём на более низких холмах выветривание проникает глубже.

Это открытие важно, поскольку предполагает, что компьютерные модели могут использовать этот тренд масштабирования для моделирования степени выветривания на подобном рельефе. Исследование также выявило наличие «влаги горных пород» в критической зоне, но только в пределах первых 20 футов (около 6 метров) выветрелой породы.

Изучение того, как холмы накапливают воду, может помочь определить области с наибольшим риском возникновения пожаров. «Мы действительно видели потенциальное влияние наших исследований, [важность понимания] где находится вода, когда деревья действительно начнут сохнуть и какой риск это представляет для общества», — отметила ведущий автор исследования Мишель Педрасас.