Арктические реки ломают законы эрозии — учёные не верят своим глазам

Канадская Арктика преподнесла исследователям сюрприз, который перевернул их представления о работе природы. Учёные из Университета Саймона Фрейзера и Университета Британской Колумбии годами исходили из того, что замёрзшая земля замедляет эрозию — лёд в ней действует как клей, удерживая осадки на месте. Но полевые данные показали обратное. Речные русла в Арктике формируются с пугающей быстротой, и скорость эрозии там выше, чем в умеренных широтах.

В лабораторных экспериментах исследователи создали модель арктической реки — стеклянный желоб с шариками, имитирующими речную гальку. Они ожидали, что замёрзшая вода скрепит частицы и эрозия замедлится. Вместо этого она ускорилась в десять раз. «Мы буквально ожидали увидеть противоположное тому, что в итоге наблюдали», — признаётся эколог Йонас Эшенфельдер. «Мы перезапускали эксперименты много раз, пока мой руководитель не поверил в результаты».

Почему лёд не скрепляет, а разрушает

Когда земля полностью замёрзла, эрозия действительно минимальна — ничего не движется. Но как только начинается сезонное таяние, верхний слой грунта оттаивает, а нижний остаётся замёрзшим. Вода не может уйти вглубь через вечную мерзлоту и начинает растекаться по поверхности, увлекая за собой песок и частицы почвы. Это и вызывает ускоренную эрозию.

Арктика просыпается

Исследователи отправились на остров Таллурутит (Девон), чтобы проверить свои модели в полевых условиях, и данные подтвердились. С изменением климата и таянием льдов Арктика «просыпается» — появляются новые речные системы, и старые становятся активнее. Понимание того, как именно протекает этот процесс, критически важно для прогнозирования того, что будет с регионом в ближайшие десятилетия.

Эти открытия ставят под сомнение базовые геологические принципы. «Мы думали, что понимаем основы, но иногда они работают иначе», — говорит геоморфолог Шон Чартранд. Теперь учёным предстоит заново пересмотреть модели эволюции ландшафта, особенно в условиях, когда климат меняется быстрее, чем мы успеваем его изучать.