Древние "мегапотопы" изменили направление земной коры, выяснили ученые

Последний крупный ледниковый период на Земле запер огромное количество воды в огромных ледниках. Когда они растаяли, это было зрелище, достойное созерцания: огромные потопы прорезали каналы на лице планеты.

Остатки одного из крупнейших древних потопов до сих пор видны в восточной части штата Вашингтон, в районе, известном как Приканальные Скабланды. Долгое время геологи пытались понять динамические свойства этих наводнений, пока недавно не сделали ключевое открытие. 

Эти древние ледники были настолько большими и тяжелыми, что фактически наклоняли земную кору под собой - когда вес освобождался из-за таяния, земля тоже двигалась, изменяя ход мегапаводка. 

Используя моделирование древних мегапотопов, исследователи решили проверить, повлияет ли ледниковая изостатическая корректировка (ЛИК) - прогибы земной коры при образовании и таянии тяжелых кусков льда - на маршрутный поток и эрозию в двух выдающихся скабландах.

"Мы использовали относительно простые, но правдоподобные численные эксперименты, чтобы проверить, мог ли GIA оказать существенное влияние на маршруты наводнений и эрозию для двух крупных скабландовых трактов, Чейни-Палаус и Телфорд-Крэб Крик", - пишут авторы исследования.

"С этой целью мы смоделировали GIA для реконструкции топографии приканального скабланда в разное время в период наводнений ледникового периода".

До сих пор при реконструкции маршрутов древних меганаводнений изучалось, как на них влияют другие переменные - например, эрозия и движение осадочных пород, трехмерная механика окружающей среды или то, как разрушаются ледяные плотины.

Но они также будут основывать эти реконструкции на современной топографии, приблизительно представляя, как могли выглядеть ландшафты в прошлом. 

"Люди смотрят на отметки высоких вод и пытаются восстановить размеры этих наводнений, но все оценки основаны на современной топографии", - говорит ведущий автор исследования Тамара Пико, доцент кафедры наук о Земле и планетах Калифорнийского университета в Санта-Крузе. 

Геологи поняли, что влияние тающих ледников на земную кору, вероятно, также играет роль в маршрутизации и поведении этих меганаводнений. 

"GIA вызвал деформацию земной коры в Канале Скабленд со скоростью до 10 миллиметров в год, что на порядки выше скорости регионального тектонического поднятия и, следовательно, могло повлиять на маршруты наводнений", - отмечают авторы. 

"На ход древних ледниковых наводнений, вероятно, повлияла ледниковая изостатическая корректировка (GIA), и реконструкция этих событий помогает нам понять, как наводнения формируют ландшафты на Земле и Марсе", - добавляют они. 

Ледниковые щиты покрывали огромную территорию Северной Америки во время последнего ледникового периода, но они начали таять около 20 000 лет назад. Считается, что меганаводнение в Миссуле произошло между 18 000 и 15 500 годами назад. 

Ледниковое озеро Миссула образовалось, когда большой кусок Кордильерского ледникового щита запрудил долину Кларк-Форк, а за ним скопились талые ледниковые воды. В конце концов, сочетание факторов привело к разрушению плотины, что привело к первому ледниковому меганаводнению.

Однако, как только через него протекло достаточно воды, ледяная плотина восстановилась, и вода снова начала накапливаться. Вероятно, этот процесс происходил несколько раз в течение следующих нескольких тысяч лет. 

Исследователи считают, что деформация земной коры в результате расширения и соприкосновения ледяных щитов могла изменить высоту ландшафта на сотни метров за этот период.

В дальнейшем исследователи хотят смоделировать прошлые мегапотопы с учетом многочисленных факторов, определяющих их направление. Однако понимание важной роли, которую играет деформация земной коры ледникового периода в процессе прохождения паводков и эрозии в этих древних мегапаводках, является шагом в правильном направлении.

Исследование также указывает на то, насколько динамичным был когда-то этот ландшафт. Усеянные крутыми каньонами глубиной в сотни футов, сухими водопадами и огромными рытвинами, геологические артефакты рассказывают о земле, которая когда-то была подвержена титаническим силам. 

"Когда находишься там лично, безумие охватывает при мысли о масштабах наводнений, необходимых для создания этих каньонов, которые сейчас высохли", - говорит Пико. 

Пико также упоминает, что в устных историях коренных американских племен, живущих в этом регионе, есть упоминания о масштабных наводнениях. 

"Ученые не были первыми, кто обратил на это внимание", - говорит она. "Возможно, люди даже были свидетелями этих наводнений".

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.