作者:段融 来源:中国科学报 发布时间:2013-12-25 9:11:58
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寒冷气候让高山变“矮子”

图片来源:Dirk Beyer
 
本报讯 每年,数十亿吨岩石和土壤从地球表面消失——或是在山脉或平原上被腐蚀,或是被风、雨等其他外力一扫而空。根据一项新研究,这种强烈 “再塑造”的罪魁祸首是气候。当全球气温下降时,侵蚀作用将变得更强。
 
长期以来,科学家一直在争论是什么引发了侵蚀作用:主要是气候,还是造山运动等构造活动的结果?大多数先前的研究关注到,在某处积聚了一定量的沉积物通常被“移”至其他地方,并在新地点继续沉积。瑞士洛桑大学地球物理学家Frédéric Herman说,这些分析仅关注侵蚀作用的影响,但并不是过程本身。大多数研究仅局限于地球的某些区域,诸如某一个特定的山脉,而没有把地球作为一个整体。
 
为了更直接地研究侵蚀速率,研究人员利用热年代学技术观测随着时间的推移,岩石的温度是如何变化的。很多这样的技术依赖于评估岩石内放射性元素的衰变是如何影响其矿物质的。在新研究中,Herman和同事采用了4种类似的技术。一方面,研究人员评估了在岩石的矿物质中,有多少氦是由于衰变产生的。另一方面,研究人员记录放射性衰变造成了多少微观损伤。通过这些方法,研究人员可以推测岩石冷却到250℃~70℃的时间,进而追踪当上覆地层被侵蚀时,岩石上升到地平面的速率。
 
通过分析自己获得的数据及来自其他研究的信息,科学家汇总了全球18000个数据点的资料。在过去的800万年里,侵蚀速率大不相同,例如在澳大利亚中西部及北美中部,侵蚀速率每年小于0.01毫米。而在喜马拉雅山脉、中国台湾和新西兰等地,侵蚀速率达到每年10毫米。.
 
如果地球气温持续下降,正如过去几百年中的趋势,侵蚀速率可能会越来越快。但如果降温趋势减缓,例如由于自然气候变化或人类温室气体的排放,世界范围内的侵蚀作用将逐步减少。短期内,这个现象可能很难被注意到:因为这可能需要经过几百年的时间,且这一现象可能因越来越多人为因素导致的地貌变化而被“掩饰”。(段融)
 
《中国科学报》 (2013-12-25 第2版 国际)
 
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