Enchentes violentas abriram cânions profundos na Terra. Uma nova pesquisa sugere que isso pode ter exigido menos energia do que se pensava anteriormente. Coletando esses dados, Contudo, pode ser exigente.

"Nós aplicamos tanta força que a jangada quase dobrou como um molusco, "diz Willem van der Bilt.

Ele se lembra de um dia tranquilo de setembro no norte da Islândia em 2018. Em um pequeno lago chamado Ástjörn, ele e um colega subiram em uma jangada que consistia em uma plataforma de metal no topo de um barco de borracha. Um terceiro colega foi enviado para a costa, enquanto os dois pesquisadores do Centro de Pesquisa Climática de Bjerknes e do Departamento de Geociências da Universidade de Bergen lutavam para concluir seu trabalho.

Abaixo Deles, um tubo de plástico foi pressionado cinco metros nos sedimentos do lago, profundo o suficiente para cortar cinco mil anos de argila e areia depositadas. Profundo o suficiente para ficar preso.

Esse era o tipo de trabalho que eles haviam feito muitas vezes antes. Amostras de sedimentos do fundo do oceano e de lagos são uma das fontes de dados mais importantes para paleo-climatologistas. Camada por camada, lama e plantas podres assentam no fundo, o material mais antigo mais abaixo e o material mais jovem no topo - construindo um arquivo de tudo o que a água guardou por milhares de anos.

Desta vez, as condições eram incomuns. O tubo estava preso nas cinzas vulcânicas, e a balsa de metal gemia e gemia.

"Nós pressionamos o núcleo do sedimento com um macaco de carro, enquanto olhamos ansiosamente para a costa e nos perguntamos:podemos nadar rápido o suficiente para alcançá-la, "diz Willem van der Bilt." Foi bastante assustador.

Restos encontrados de megaflores

Com um solavanco, o tubo com o núcleo saiu, e a jangada aguentou. Seu esforço não foi em vão. Dentro do tubo, eles encontraram evidências de três grandes inundações que mudaram a paisagem mais drasticamente do que qualquer coisa que eles tivessem o poder de fazer. As enchentes foram grandes, mas não tão ótimo.

Os resultados foram publicados na revistaCommunications Earth &Environmenttoday, por Willem van der Bilt e colegas do Bjerknes Center for Climate Research, a Universidade de Bergen, Manchester Metropolitan University, Instituto Real Holandês de Pesquisa Marinha, Utrecht University e Liverpool John Moores University.

Os pesquisadores concluíram que desfiladeiros e desfiladeiros profundos podem ter sido formados por enchentes menos volumosas do que se pensava anteriormente. Como uma implicação, água corrente também pode causar mais danos do que se supõe. Isso torna os resultados importantes muito além de uma região escassamente povoada no norte da Islândia.

O lago à beira do rio

Ástjörn não fazia parte do plano de viagem original. Willem van der Bilt chama isso de projeto paralelo de um projeto paralelo. Os cientistas estavam no norte da Islândia para fazer trabalho de campo para outro projeto. Eles haviam concluído o trabalho quando chegaram a este pequeno lago no mapa.

Assim que a ideia foi plantada, eles não tinham razão para não ir lá. Eles já estavam dirigindo por aí com equipamentos de testemunhagem de vários metros de comprimento no teto do carro.

Ástjörn está localizada a jusante de uma das cachoeiras mais poderosas da Europa, Dettifoss, no rio Jökulsá á Fjöllum. O nome significa rio glaciar das montanhas. Através de cânions profundos, este rio conduz o degelo do lado norte da segunda maior geleira da Europa, Vatnajökull, para o oceano no lado norte da Islândia. Através dos tempos, a água da inundação em turbilhão esculpiu desfiladeiros, em alguns lugares, quase cem metros de profundidade.

Mas Ástjörn não faz parte do rio, razão pela qual atraiu Willem van der Bilt. Os lagos que eles já examinaram, são regularmente alimentados com água de degelo de Vatnajökull. Ástjörn está localizada em um planalto ao lado e acima de Jökulsá á Fjöllum, separada da planície do rio por um paredão alto.

"Ocorreu-me que se o rio transbordasse, sedimentos de inundação se acumulariam no lago, ", diz ele." Só depois percebemos que se tratava de um cenário significativo de pesquisa sobre um tópico específico:megaflores na Islândia. "

A barreira que bloqueia a entrada de Ástjörn fica 30 metros acima da planície do rio. Nem mesmo as inundações mais enérgicas da primavera chegam a esse ponto. Vulcões, quebrar barragens de gelo e liberar a água da geleira são necessárias. Uma inundação que ocorre uma vez a cada mil anos requer ajökulhlaup.

Flashfloods do gelo

Se houvesse pessoas na Islândia 3.500 anos atrás, eles devem ter notado fumaça branca sobre Vatnajökull. O vapor d'água subiu e se condensou em nuvens de gotículas. Horas, dias ou semanas depois, a fumaça tinha ficado cinza, e grandes pedaços de cinzas assentaram em uma depressão na superfície do gelo.

As geleiras não são imóveis, e para Vatnajökull, nem é o chão abaixo. Existem vulcões ativos, e durante as erupções o calor derrete o gelo da geleira acima. Enormes lagos se acumulam, represado pela geleira. O nível da água sobe, e quando as barragens de gelo eventualmente se rompem, a água corre pelos rios. Essas inundações são chamadas de inundações de explosão de lagos glaciais, ou pelo nome islandês, jökulhlaup, como se a própria geleira descesse a montanha correndo.

O fluxo de água pode durar algumas horas ou dias. Isso aconteceu há 3500 anos e várias vezes antes e depois - o suficiente para esculpir o cânion que divide a paisagem ao redor de Jökulsá á Fjöllum.

Se a inundação for muito grande, a água pode cruzar a barreira no lado norte de Ástjörn.

Como cimento

De volta ao laboratório em Bergen, Willem van der Bilt abriu o núcleo do sedimento e o dividiu em duas metades. Três distintos, camadas cinzas podem ser vistas entre lodo, areia e restos de plantas.

"Parecia cimento, "ele diz." Nós pudemos ver imediatamente que se tratava de sedimentos de inundação. "

Os sedimentos da inundação são poeira fina, terra da rocha vulcânica abaixo de Vatnajökull. Análises de laboratório mostraram que eles acabaram em Ástjörn durante enchentes por volta de 1350, 1500 e 3500 anos atrás.

Os paleocientistas costumam usar carbono para datar materiais antigos. Na Islândia, a datação por carbono é complicada. Os vulcões expelem CO ₂ no ar, e como os arredores absorvem o carbono deste gás, a linha do tempo está perturbada. Mas erupções vulcânicas também podem ser usadas como um cronômetro.

Nos sedimentos em Ástjörn havia minúsculas partículas de vidro que podiam ser rastreadas até o ponto específico, erupções documentadas na Islândia. Que o rio havia inundado essas três vezes, já era conhecido, mas as partículas vulcânicas tornaram possível determinar o tempo com mais precisão.

Um Mississippi islandês

Como eles encontraram sedimentos dessas inundações gigantes no lago normalmente desconectado Ástjörn, eles podiam calcular a quantidade de água que esculpiu o cânion em Jökulsá á Fjöllum. O número que eles descobriram, era muito menor do que o assumido anteriormente.

Mesmo que Ástjörn e seus arredores fossem um novo território para Willem van der Bilt, ele logo descobriu que outros cientistas já haviam examinado as enchentes e os cânions de Jökulsá á Fjöllum. Simulações hidrológicas de níveis de inundação no rio existiam, e foi sabido quando diferentes partes das gargantas profundas se formaram. Durante as enchentes mais extremas, o canyon foi escavado tão intensamente que a localização da cachoeira Dettifoss mudou muito para cima no rio. Essas mudanças estavam datadas.

Simulações de inundação disponibilizadas, mostraram que a água flui para Ástjörn quando a descarga no rio atinge 20.000 metros cúbicos por segundo, tanto quanto no Mississippi ou no Brahmaputra. Essas inundações despejaram os sedimentos semelhantes a cimento que os pesquisadores encontraram - inundações grandes o suficiente para permitir que a água cruzasse a soleira no lado norte do lago.

Se a descarga exceder 130000 metros cúbicos por segundo, a água também pode entrar em Ástjörn pelo sul. Uma poderosa cachoeira então limparia a maioria dos sedimentos que já existiam. Quaisquer sinais de tal evento não foram vistos nos cinco mil anos de dados cobertos por este núcleo de sedimentos.

Assim, Willem van der Bilt e seus colegas concluíram que as três enchentes, em seus segundos mais violentos, trouxe entre 20.000 e 130000 metros cúbicos de água pelas gargantas de Jökulsá á Fjöllum.

Isso é menos de um terço das estimativas anteriores da corrente necessária para criar essas gargantas. Obviamente, a água está limpando com mais eficiência do que o previsto.

Água se torna uma máquina de moer

Quando os lagos abaixo de Vatnajökull rompem a barragem de gelo, não só água, mas também massas de areia e argila fluem pelo leito do rio.

“O rio funciona como uma lixa, "Willem van der Bilt explica.

A areia flutuante permite que a água da enchente retire mais rocha do que a água pura poderia ter feito.

Que tipo de mineral encontra a água, também importa. Em Jökulsá á Fjöllum a lava solidificou para formar colunas de basalto. Quando grandes quantidades de água fluem ao redor e acima dessas colunas, Eles quebram, tombam e são arrastados pela corrente. Desta maneira, desfiladeiros e desfiladeiros são escavados mais rapidamente do que se a rocha fosse erodida grão por grão.

As descobertas de Willem van der Bilt confirmam o que as simulações de computador mostraram nos últimos anos. É necessária menos água do que o previsto para fazer marcas significativas na paisagem. Isso também foi observado em inundações sazonais. Este estudo é o primeiro a documentar que também é o caso de megaflores que ocorrem apenas uma vez por milênio.

Como outro planeta

“Sem as plantas, Islândia quase se pareceria com Marte, "diz Willem van der Bilt.

Ástjörn é cercada por pastagens, bétula e salgueiro, mas sob a capa verde, a paisagem lembra a do nosso planeta vizinho. Os cânions de Marte são sinais de um passado com megaflores, eventos que devemos comparar com os rios da Terra para saber a extensão deles.

"Eu adoraria ir a Marte em trabalho de campo, mas não vejo isso acontecendo tão cedo, "Willem van der Bilt ri.

A Islândia pode ser alcançada em poucas horas. Existem poucos lugares no mundo onde os geólogos podem se aproximar dos poderes da natureza. Inundações da extensão descrita no novo estudo, afinal, ocorrem com a freqüência de um em mil anos. Não se passaram muitas décadas entre as menores enchentes de Vatnajökull, e em 1996 ocorreu uma grande inundação. Mas, embora a água tenha se aproximado em 1725, inundações nunca chegaram a Ástjörn em tempos históricos.

Os megaflores de Willem van der Bilt são marcas em um núcleo de sedimento e números de um modelo de computador. Restos secos de água que antes fluía. Ver um megafluente real de um helicóptero seria outra coisa. Então, se aconteceu de novo?

"Eu teria ido, "diz ele." Da segurança de uma aeronave, e sabendo que as pessoas no terreno estão fora de perigo, Adoraria ver um pouco da ação. Eu iria totalmente. "