古老河流在年輕時更活躍

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即使是緩慢的河流也可能有效率高的時刻。 最近關於兩條相對平緩的河流——中大西洋州的薩斯奎哈納河和波托馬克河的資料,為在相對較短的 20,000 年跨度內發生的快速侵蝕提供了證據。 暴風雨氣候被認為是造成這種情況的原因。

佛蒙特大學的盧克·J·羅伊瑟和他的同事研究了河流在兩個深峽谷——薩斯奎哈納河上的霍爾特伍德峽谷(見圖)和波托馬克河的大瀑布——中切割岩石盆地的速度有多快。 科學家們從每條河流上方的階地上採集了幾個樣本,測量了 10-鈹的微量,這是一種宇宙射線撞擊岩石中氧原子產生的同位素。 10-鈹含量越高,河流的雕刻就越早地暴露了地表。 該團隊今天在《科學》雜誌上報告說,大約在 35,000 年前,兩條河流都開始以每千年約一米的速度剝離基岩。 這種切入速率比同一地區的長期平均速率高出 10 到 100 倍。 事實上,它與喜馬拉雅山脈更山區河流的切入速率相當。

最大侵蝕時期大約在 13,000 年前消退,與晚更新世末期最後一次冰期最大值的時間相吻合。 因為岩石的快速磨損需要強烈的洪水,所以自然的假設是冰川融水是河流膨脹的原因。 但是在給定的時間段內,只有薩斯奎哈納盆地——而不是波托馬克河——部分被冰覆蓋。“如果冰川很重要,我們本應看到兩條河流的巨大差異,”佛蒙特大學的另一位合著者保羅·R·比爾曼解釋道。 由於兩個峽谷的雕刻速度同樣快,地質學家推測,這意味著洪水是風暴增加的結果。 格陵蘭冰芯的證據支援了這一假設:冰期最大值期間冰芯中鈉濃度的升高表明大氣中海鹽飛沫量增加,從而風暴活動增加。

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