Разработанная учеными модель позволяет определить, как быстро меняется горный ландшафт. Анализ, проведенный с ее использованием, показал, что среднегодовое количество осадков оказывает влияние на эрозию горных пород и способно приводить к деформации гор.
Работа была выполнена группой исследователей из университетов Аризоны, Луизианы и Бристоля в центральных и восточных Гималаях на территории Бутана и Непала (эту местность выбрали потому, что там удобно изучать скорость эрозии). Команда проанализировала песчинки, собранные в этом регионе, и по ним вычислила, как быстро реки размывают породу и какую роль в этом играют осадки. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.
Доктор Байрон Адамс, ведущий автор исследования, пояснил, что при ударе о песчинки дождевые капли вызывают образование редких элементов из атомов, содержащихся в них. Оценка объема этих элементов позволила ученым определить скорость разрушения ландшафта.
Сравнение полученных данных с изменениями крутизны рек и объема выпавших осадков показало прямую зависимость между скоростью эрозии и количеством дождя. Ученые предполагали, что дождь способен быстро разрушать ландшафт, буквально «высасывая» камни из земли и ускоряя рост гор <…>. Это открытие подтверждает тесную взаимосвязь между земными и атмосферными процессами», — подчеркнул Адамс.
Вычисления оказались непростыми и потребовали значительных затрат времени. Для точного воспроизведения скорости исследователи использовали широкий спектр числовых моделей эрозии в Бутане и Непале, и только одна из них подошла. Авторы работы также отметили, что они не учитывали воздействие снегопада в своем исследовании, поскольку большинство осадков в Бутане — это дождь, по мнению ученых, существенного влияния на эрозию оказывает не снег, а пород.
Впервые исследование выявило значимость осадков в процессе формирования горного ландшафта и подчеркнуло необходимость их учета при оценке тектонической активности региона. Это открытие позволит в будущем прогнозировать воздействие климатических изменений на горные массивы. Кроме того, оно важно для обеспечения устойчивости инфраструктуры в Гималаях и для оценки ущерба, который может нанести эрозия для человеческой деятельности. «Наши данные <…> могут дать бесценное представление об опасностях, которые влияют на жизни сотен миллионов людей, в этой местности», — добавил Адамс.
Профессор намерен использовать разработанную модель для исследования горных ландшафтов, пострадавших от вулканических извержений. По его словам, анализ скорости эрозии и характеристик горных пород позволит глубже понять взаимодействие между реками и вулканами в прошлом. В перспективе это позволит более точно предсказывать последствия извержений и разрабатывать стратегии восстановления инфраструктуры в вулканически активных районах.