Forskning støttet af Det Frie Forskningsråd bag ny model til forståelse af bjergkæders dynamik
For adskillige hundrede millioner år siden rejste nogle af jordklodens mest markante klippemassiver sig op fra undergrunden som følge af kontinentalpladernes sammenstød. Siden da har vind og vejr, gletchere og floder gjort deres for at slide bjergene ned igen.
Imidlertid har bjergkæder som Uralbjergene i Rusland, Kaledoniderne i Norge og Appalacherne i USA overlevet denne naturens slitage. Men hvorfor? I følge eksisterende teorier burde de nemlig for længst være nedbrudt.
De to forskere Mads Faurschou Knudsen og David Lundbek Egholm fra Aarhus Universitet har nu et bud på et svar, der i dag publiceres i tidsskriftet Nature. Svaret baseret sig på computersimuleringer af samspillet mellem nedbrydningsprocesser i floderne og på de omkringliggende bjergsider, som de har lavet sammen med en australsk kollega. Modellen er blevet til med inspiration fra fysikkens verden, og et af de grundlæggende principper bag modellen kaldes for saltation-abrasion.
”Hidtil har man antaget, at flodernes evne til at nedbryde bjerge afhænger af den energi, der er i flodernes vand – altså hvor meget vand der er, og hvor hurtigt det strømmer. Det kaldes for stream power. Når man regner på det, kan bjergkæderne simpelthen ikke stå i flere hundrede millioner år. De burde være slidt ned til grunden efter blot 20 millioner år. Forklaringen er, at det ikke er vandet alene, der slider bjergene ned, men i høj grad også det sediment, der er i vandet. Vores computersimuleringer er de første, som tager højde for sedimentets indvirkning på erosionen i floderne, og det giver en naturlig forklaring på, hvorfor nogle bjergkæder kan bestå over flere hundrede millioner år,” forklarer Mads Faurschou Knudsen.
Den nye model tegner et markant anderledes billede af dynamikken i bjergkædernes livscyklus end den hidtidige stream power-teori og viser, at bjergene nedbrydes langsommere, jo ældre de bliver.
”Ifølge stream power-teorien bliver bjergene nedbrudt i en langsom, jævn proces. Men når sedimentet bliver skrevet ind i ligningen, bliver regnestykket mere komplekst. Flodernes erosionsevne afhænger nemlig af, hvor meget sediment de geologiske processer i området sender ned i floderne. Når der er meget sediment, går erosionen relativt hurtigt. Til gengæld er der nogle meget lange perioder, hvor bjergene får lov at stå stort set urørte, fordi der ikke er nok sediment til stede i vandet til at nedbryde de hårde bjergarter,” siger David Lundbek Egholm, der i 2010 modtog en af Det Frie Forskningsråds Sapere Aude Forskningsleder-bevillinger på godt 7 millioner kroner. Desuden har bevilling til projektet Glacial Stick-Slip Motion fra 2008 dannet grundlag for studierne, der altså nu bidrager til at forklare bjergarternes beståen.
Udover bevillingerne fra DFF har forskerne modtaget midler fra Carlsbergfondet og Villum Fonden til projektet.
For yderligere information kontakt:
David Lundbek Egholm, Institut for Geoscience, Aarhus Universitet, tlf.: 87 15 64 37 / 23 35 18 31, mail: david@geo.au.dk
Kommunikationskonsulent Jane Benarroch, Kontoret for Videnskab, tlf. 7231 8209, e-mail: jb@fi.dk
Handlinger tilknyttet webside