Núi bị uốn cong theo mưa
Một nghiên cứu khoa học mới đây đã nhận thấy chính xác núi bị uốn cong theo những hạt mưa, điều này giúp giải quyết một số bí ẩn khoa học lâu đời.
Lượng mưa có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của cảnh quan núi non đang được tranh luận rộng rãi giữa các nhà địa chất. Một nghiên cứu mới do Đại học Bristol thực hiện và được công bố trên tạp chí Science Advances mới đây đã tính toán rõ tác động của mưa đến núi, nâng cao hiểu biết của con người về cách các đỉnh núi và thung lũng phát triển, tồn tại trong suốt hơn hàng triệu năm qua.
Những phát hiện này tập trung nghiên cứu dãy núi hùng vĩ nhất – Himalaya – cũng mở đường cho việc dự báo tác động có thể có của biến đổi khí hậu đối với cảnh quan và cuộc sống con người.
Tiến sĩ Byron Adams, Viện Môi trường Cabot cho biết: “Có vẻ thấy trực quan rằng mưa dội xuống nhiều có thể hình thành các ngọn núi mới bằng cách cắt đá nhanh hơn. Các nhà khoa học cũng tin rằng mưa có thể xói mòn một ngọn núi nhưng cũng đủ nhanh để ‘hút’ đá ra khỏi Trái đất, kéo các ngọn núi cao lên hoặc thay đổi hình dáng. Cả hai lý thuyết này đã gây tranh luận trong nhiều thập kỷ bởi các phép đo cần thiết để chứng minh rất phức tạp. Đó là điều khiến khám phá mới đây trở thành một bước đột phá thú vị, nó chứng minh quan điểm các quá trình khí quyển và trái đất rắn có mối liên hệ mật thiết với nhau”.
Nghiên cứu được thực hiện ở miền trung và đông Himalaya của Bhutan và Nepal, vì khu vực này trên thế giới đã trở thành một trong những cảnh quan được lấy mẫu nhiều nhất để nghiên cứu tốc độ xói mòn. Tiến sĩ Adams cùng với các cộng tác viên từ Đại học Bang Arizona (ASU) và Đại học bang Louisiana đã đo tốc độ mà các con sông xói mòn đá.
Video đang HOT
“Khi một hạt vũ trụ từ ngoài không gian đến Trái đất, nó có khả năng va vào các hạt cát trên sườn núi khi chúng di chuyển về phía sông. Khi đó, một số nguyên tử trong mỗi hạt cát có thể biến đổi thành một nguyên tố hiếm. Bằng cách đếm có bao nhiêu nguyên tử hiện diện trong một túi cát, chúng tôi có thể tính toán được cát đã ở đó bao lâu và cảnh quan đã bị xói mòn nhanh như thế nào”, Tiến sĩ Adams cho biết.
“Một khi thu thập được tỷ lệ xói mòn từ khắp các dãy núi, chúng tôi có thể so sánh chúng với các biến thể về độ dốc và lượng mưa của sông. Tuy nhiên, việc so sánh như vậy là vô cùng khó khăn vì mỗi điểm dữ liệu rất khó tạo và việc giải thích thống kê của tất cả dữ liệu cùng nhau khá phức tạp”. Tiến sĩ Adams cùng nhóm của mình đã vượt qua thách thức này bằng cách kết hợp các kỹ thuật hồi quy với các mô hình số về cách các con sông xói mòn.
Kết quả nghiên cứu cũng mang lại những ý nghĩa quan trọng đối với việc quản lý sử dụng đất, bảo trì cơ sở hạ tầng và các mối nguy hiểm ở Himalaya. Ở Himalaya, nguy cơ luôn hiện hữu là tốc độ xói mòn cao có thể làm tăng mạnh lượng bồi lắng sau các con đập, gây nguy hiểm cho các dự án thủy điện quan trọng. Các phát hiện cũng cho thấy lượng mưa lớn hơn có thể phá hủy các dãy đồi, làm tăng nguy cơ dòng chảy mảnh vụn hoặc sạt lở đất, một số trong số đó có thể đủ lớn để đập sông tạo ra một nguy cơ mới – lũ lụt bùng phát từ hồ.
Tiến sĩ Adams nói thêm: “Dữ liệu và phân tích của chúng tôi cung cấp một công cụ hiệu quả để ước tính các mô hình xói mòn ở các cảnh quan miền núi như Himalaya. Do đó có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc vô giá về những hiểm họa ảnh hưởng đến hàng trăm triệu người sống trong và tại chân của những ngọn núi này”.
Mưa là nguyên nhân có thể dịch chuyển các ngọn núi?
Các nhà khoa học mới đây đã chỉ ra rằng lượng mưa và tốc độ xói mòn chính là nguyên nhân ảnh hưởng đến sự di chuyển của các ngọn núi.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học chỉ ra rằng lượng mưa và xói mòn đóng vai trò trong sự thay đổi của núi.
Vai trò của mưa và khí hậu đối với những biến đổi của núi đã được tranh luận trong nhiều thập kỷ. Nhiều quan điểm cho rằng mưa làm xói mòn các ngọn núi, làm thay đổi địa hình của một dãy núi, và thậm chí cả kiến tạo của nó, nhưng mối liên hệ này rất khó chứng minh.
"Trước đây, nhiều bài báo đã tập hợp các bộ dữ liệu lớn và tìm thấy các mối quan hệ từ mối tương quan chặt chẽ đến không có mối tương quan giữa lượng mưa và tốc độ xói mòn. Tuy nhiên, vấn đề với các nghiên cứu cho rằng có mối tương quan chặt chẽ ở chỗ không đưa ra cơ chế vật lý về lý do tại sao lượng mưa lại ảnh hưởng đến xói mòn như vậy", Byron Adams, nhà khoa học Trái đất và nghiên cứu viên tại Đại học Bristol, cho biết.
Để thiết lập mối liên hệ giữa các kiểu khí hậu và tỷ lệ xói mòn, các nhà nghiên cứu đã xác định niên đại và lập bản đồ chính xác các hạt cát thạch anh trên các sườn núi miền trung và đông Himalaya ở Bhutan và Nepal.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật xác định niên đại mới dựa trên phép đo chính xác của một nguyên tố hiếm, Berllyium-10, trong các mẫu thạch anh.
Adams cho biết thêm: "Berllyium-10 được tạo ra trong thạch anh khi bức xạ vũ trụ, chủ yếu là neutron, từ không gian đi qua bầu khí quyển và chạm vào hạt nhân của nguyên tử ôxy-16 hoặc Silicon-28 trong khoáng chất. Khi sự tương tác này xảy ra, nguyên tử bị vỡ hoặc tách ra và các nguyên tố mới được hình thành bao gồm Berllyium-10".
Berllyium-10, hay Be10, là một dạng Berllyium rất hiếm, vì vậy các nhà khoa học có thể tin tưởng rằng sự hiện diện của nó trong thạch anh là thước đo của cái được gọi là "sự hình thành vũ trụ".
"Bởi vì chúng tôi biết thông lượng bức xạ vũ trụ và tốc độ tạo ra 10Be trong thạch anh, chúng tôi có thể sử dụng kỹ thuật này để theo dõi thời gian", Adams nhấn mạnh.
Nói cách khác, bằng cách đếm số nguyên tử Be10, các nhà khoa học có thể đo được thời gian cát thạch anh đã tiếp xúc ở bất kỳ nơi nào trên sườn núi và thung lũng.
Để thực hiện các phép đo tốc độ xói mòn, các nhà khoa học cần chiết xuất một lượng rất nhỏ Berllyium-10 từ cát sông và đo nó rất chính xác bằng khối phổ kế.
Đối với nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã kết hợp các phép đo tốc độ xói mòn chính xác của họ với dữ liệu về lượng mưa và độ cao, sau đó sử dụng các mô hình số tinh vi để làm rõ.
Phân tích cho phép nhóm nghiên cứu cô lập ảnh hưởng của lượng mưa đến tỷ lệ xói mòn. Bước đột phá này đã giúp các nhà nghiên cứu cải thiện độ chính xác của các mô phỏng cho quá trình kiến tạo núi.
Adams nói: "Chúng tôi nhận thấy rằng nếu sử dụng hiểu biết mới của mình về cách các con sông phản ứng với lượng mưa, có thể hạn chế chính xác hơn hình dạng và vận tốc của các đứt gãy đang hoạt động ở Bhutan".
Trong khi các nhà nghiên cứu có thể xác nhận ảnh hưởng của lượng mưa đối với xói mòn và hoạt động kiến tạo cục bộ trên dãy Himalaya, Adams cho rằng còn nhiều việc phải làm để hiểu được phạm vi thực sự của hiện tượng này.
"Câu hỏi vẫn còn là: Liệu đây có phải là một sự thay đổi đủ lớn để thúc đẩy dòng chảy của lớp vỏ?" Adams đặt vấn đề.
Các nhà nghiên cứu hiện vẫn đang tiếp tục làm việc để mở rộng phân tích của họ trên toàn bộ dãy Himalaya và sử dụng những phát hiện mới để cập nhật các mô hình rủi ro về lở đất, vỡ đập và trượt đứt gãy.
Thông điệp bí ẩn từ bức họa 9.000 năm tuổi đầy dấu bàn tay trong hang động này Hang động bí ẩn này không chỉ là một địa điểm du lịch độc đáo mà nó còn đóng vai trò rất quan trọng trong nền khảo cổ thế giới. Ở miền nam Argentina, Patagonia là một vùng đất cằn cỗi luôn khô hạn do khí hậu đặc biệt và ít cây. Tại đây, có một thung lũng Pintura được hình thành do...