Новое понимание: как процессы образования почвы реагируют на эрозию

Исследователи из Университета штата Аризона представили серию работ в журналах Nature Geoscience, Earth Surface Processes and Landforms и Earth and Planetary Science Letters, проливающих свет на реакцию процессов почвообразования на эрозию в горных регионах. Исследования проводились в природной лаборатории — горах Сан-Габриэль в Южной Калифорнии, где ранее была зафиксирована высокая скорость эрозии.

В исследовании, опубликованном 5 февраля в Nature Geoscience, группа под руководством Арджуна Хеймсата измерила скорость образования почвы на большом градиенте скоростей эрозии. Ранее считалось, что скорость почвообразования достигает определенного максимума и далее остается постоянной даже при росте эрозии. Однако измерения команды показали, что скорость почвообразования может значительно превышать этот предполагаемый предел и успевать за очень высокими темпами эрозии, что меняет прежние концептуальные представления.

Во второй работе, готовящейся к публикации в Earth Surface Processes and Landforms, команда под руководством Романа ДиБиасе разработала новый метод определения обнажений коренных пород на основе анализа серий высокодетальных фотографий, топографических данных и полевых наблюдений. Этот метод использовался для изучения перехода от почвенного покрова к открытой породе.

Третье исследование, которое скоро выйдет в Earth and Planetary Science Letters, изучило связь между химическим выветриванием (разрушением пород под действием осадков) и скоростями эрозии. Автор работы Жан Диксон обнаружила, что скорость химического выветривания растет вместе с эрозией почвы до определенного предела, после чего начинает снижаться, несмотря на продолжающийся рост эрозии. Эти полевые данные впервые подтвердили ранее предложенную модель.

«Из-за проведения исследований в одном и том же месте у нас теперь есть возможность понять, как образование почвы связано с химическим выветриванием», — отметил Хеймсат. Одним из ключевых вопросов, на который предстоит ответить, является механизм, позволяющий ландшафту поддерживать высокие темпы почвообразования. Одна из гипотез предполагает активную роль биоты региона. Понимание пределов почвенного покрова критически важно для оценки устойчивости экосистем в горных ландшафтах.