2019-04-16 05:50:01
历史悠久的伐木场地显示出沿整条河流造成的第一次人为基岩侵蚀

地质时间应该是缓慢的,最坚固的物体应该是基岩。但华盛顿大学的新研究提出了两个概念:伐木的效果表明人类活动可以显着侵蚀基岩,导致地质学快速前进。

这项研究发表在4月15日的“美国国家科学院院刊”上,主要关注华盛顿州中部风景如画的河流天纳威河。

“在上个世纪,我们在这个地区有更多的河道切口比预期更多。导致这些河流开始侵蚀的东西更多,”主要作者Sarah Schanz说,他是前华盛顿大学博士生,现在是印第安纳大学的博士后研究员。 “我们知道Teanaway河之前已经侵蚀成了基岩,自然 - 它有一些已有1800年历史的梯田。但目前这个周期是人为的,或人为驱动的。”

结果表明,与伐木相关的实践导致沿河床长达2米(6英尺)的基岩切口。多达一半的洪泛区变成了一个靠近河流的新露台。

“这是我们第一次能够通过人为行动确定侵蚀基岩,”Schanz说。 “大多数河流每年大约损失十分之一毫米。这大约是这个数量的100倍。”

这一发现意味着这条美丽的河岸是人类活动造成的,而非自然力量。这可能会改变地质学家对世界其他地区(如台湾)景观的看法,因为它有着悠久的人类活动历史。

这项研究开始于20年前,当时合着者,河流地质学的UW高级讲师Brian Collins很好奇为什么Teanaway有如此多的暴露基岩。

科林斯还注意到了不寻常的河流梯田,沿着河岸的阶梯式结构,由于河水泛滥,然后运行得更快,在沉积物中更深处切割出一条新通道。他领导了一项2016年的研究,该研究计算了Teanaway西部岔路口的短期变化,并建议采伐可能导致河流切断了新的通道。

社区森林中的这个站点为研究团队和本科助理定期访问所有三个叉子提供了良好的途径。通过结合报纸记录,来自威斯康星大学图书馆特藏,中央华盛顿大学和当地基蒂塔斯县历史学会的资料,研究人员能够拼凑起来并确认完整的历史。

在记录存在的道路之前,公司在斜坡上建造了临时的“水坝”,所有原木都在斜坡上,然后用工具或炸药打破了大坝。释放的水有助于将原木射向工厂。

“这是一个学校关闭的事件,报纸记录显示它非常好,”Schanz说。 “今天还活着的人,他们最早的记忆中有些人会去看它。”

这个过程的关键是记录器可以清除碎片,使原木在河流中清晰地射击。这消除了阻挡沉积物并从河床中清除掉大部分砾石的障碍物。作者认为,此类事件导致侵蚀发生巨大变化。

“如果你有太多的沉积物,你基本上可以保护河流免受侵蚀。但是如果你没有足够的沉积物,那么沉积物会随着沉积物的移动而开始撞击基岩并侵蚀它,”Schanz说。

美国威斯康星大学地球与空间科学教授大卫蒙哥马利和另外两位合着者使用了许多技术来分析河流边缘最年轻的四个梯田,包括LIDAR地图,岩石的碳定年和计算机模型。 1999年,该团队甚至将钉子钉入基岩并直接测量侵蚀率。

许多河流,包括Teanaway,都有各自的特征,证明了人类对基岩区域的影响。但这是第一次发现整个流域被人类活动所改变。

“这是人类世的直接地形标志,即我们现在所居住的'人类时代',”蒙哥马利说。 “Teanaway露台表面最近被遗弃的洪泛平原的发现表明,世界各地类似的地貌也可能反映出人类活动的影响。”

威斯康星大学的团队最近发表了一篇综述文章,探讨过去4000年来全球河流梯田的形成地点。作者表明,在许多情况下,河道平台的形成与森林砍伐同时发生。

“在这一点上,这是一种手动的联系,但我认为这可能在世界范围内普遍存在,”Schanz说。 “这不是我们以前所知道的信号。”

Schanz将于8月在科罗拉多大学开始担任教职,她计划在那里探索这一发现对河流峡谷如何通过自然过程形成的意义。

“我认为人类部分真的很有意思,但对我来说更广泛的含义就是证明,如果你改变沉积物在河流中的移动方式,就可以改变侵蚀率,”Schanz说。

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