Долины Гранд-Каньона и миллионы лет слоев горных пород, охватывающих историю Земли, заслужили звание одного из семи природных чудес света. Но, согласно новому исследованию UNLV, его чудеса распространяются и на обширные пещерные системы, лежащие под поверхностью земли, которые могут содержать ключи к лучшему пониманию будущего изменения климата — путем изучения прошлого природы. Исследование было опубликовано в журнале Nature.
Исследовательская группа во главе с палеоклиматологом UNLV и профессором Мэтью Лачнетом извлекла древний сталагмит со пола нетронутой пещеры Гранд-Каньона. Изучая геохимию месторождений полезных ископаемых, они смогли проанализировать характер осадков в период быстрого потепления после последнего ледникового периода, чтобы улучшить понимание потенциального воздействия будущего изменения климата на летние муссонные дожди на юго-западе США и северо-западе Мексики.
Их результаты, опубликованные в журнале Nature Geoscience, показали, что возрастающий уровень воды просачивался в пещеру между 8500 и 14 000 лет назад, в период, известный как ранний голоцен, когда температура повышалась по всему региону. Используя палеоклиматическую модель, исследователи определили, что это, вероятно, было вызвано усилением и увеличением количества летних осадков, вызванным воздействием атмосферы на структуру циркуляции воздуха, что привело к более быстрому таянию зимних снежных покровов и ускорению процесса испарения, вызывающего муссонные дожди.
Это важно, говорят авторы, потому что большая часть воды, которая в настоящее время просачивается через скальную породу в пещеры и водоносные горизонты и способствует пополнению подземных вод, поступает в результате зимнего таяния снегов. Однако в раннем голоцене, когда пиковые температуры были лишь немного выше, чем сегодня, как летняя, так и зимняя влага способствовали пополнению подземных вод в регионе.
Авторы предполагают, что будущее потепление, которое может привести к повышению температуры выше уровня раннего голоцена, может также привести к увеличению количества летних осадков на высокогорном плато Колорадо и усилению североамериканских муссонов, характеру выраженных и учащающихся гроз. и осадки, которые обычно выпадают в период с июня по середину сентября.
«Что было удивительным в наших результатах, так это то, что в течение последнего теплого периода как летние муссоны, так и проникновение в пещеру увеличились, что говорит о том, что лето было важно для пополнения подземных вод Гранд-Каньона, хотя сегодня это не важный сезон для пополнения запасов», — сказал Лачнет. — Хотя мы все еще ожидаем, что в будущем этот регион высохнет, более интенсивные летние дожди могут фактически проникнуть в недра больше, чем сегодня».
Сталагмиты — это распространенные пещерные образования, которые действуют как древние дождемеры, фиксирующие исторические изменения климата. Они растут по мере того, как богатые минералами воды просачиваются сквозь землю и падают с вершин сталактитов на потолки пещер. Кальцитовые минералы из крошечных капель воды накапливаются в течение тысяч лет и, как годичные кольца, точно записывают историю выпадения осадков на определенной территории. В воде обнаружены три природные формы кислорода, и количество одной формы уменьшается по мере увеличения количества осадков. Эта информация со временем запирается в сталагмитах.
Из-за явного различия в изотопном составе кислорода между летними и зимними осадками можно оценить относительный вклад каждого сезона. Изменение изотопа урана-234 и изменение толщины сталагмита свидетельствуют об изменении количества осадков.
«Мы смогли подтвердить данные о кислороде с помощью данных о росте, а также с данными по изотопам урана, чтобы подтвердить, что на самом деле мы видим значительное увеличение летней влажности в течение этого теплого периода, который мы приписываем муссонам. К сожалению, эффективная влажность — это баланс между осадками и испарением. В отличие от более умеренного климата Гранд-Каньона, засушливая южная часть, вероятно, будет более сухой из-за повышения температуры», - сказал профессор Йеман Асмером из Университета Нью-Йорка.
Исследовательская группа использовала образцы сталагмитов для реконструкции скорости пополнения грунтовых вод — или количества воды, которая проникает в водоносные горизонты — в районе Гранд-Каньона в первые годы голоцена. По их словам, высокие темпы пополнения подземных вод, вероятно, наблюдались и на других высокогорных плато в регионе, хотя неясно, как эта активность применима к более жарким низинным пустыням.
Ясно одно: продолжающееся изменение климата, вызванное деятельностью человека, приводит к повышению температуры на юго-западе Северной Америки, включая регион Гранд-Каньона. Наряду с ростом населения и нагрузкой на сельское хозяйство, это потепление может уменьшить проникновение поверхностных вод в водоносные горизонты подземных вод. Скорость пополнения подземных вод также зависит от частоты и интенсивности летних дождей, связанных с сезоном дождей.
Хотя сегодня летняя инфильтрация не вносит существенного вклада в пополнение подземных вод в регионе, последние результаты показывают, что ситуация может измениться в будущем, поскольку климат потеплеет и увеличится муссонная влажность. Что неизвестно, так это то, как прогнозируемое уменьшение зимних осадков и снежного покрова может повлиять на общие запасы подземных вод.
«Важное заявление» Дональда Трампа по Украине оказалось не таким радикальным, как ожидалось. Президе...
За последние 2,5 миллиона лет уровень моря то поднимался, то опускался вокруг островов Юго-Восточной...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".