توصل علماء أخيرًا إلى أن معدلات هطول الأمطار والتعرية تؤثر على حركة الجبال.

الدور الذي يلعبه المطر - والمناخ - في تطور التغيرات الجبلية كان موضع نقاش لعقود، حيث يبدو بديهيًا أنه يؤدي إلى تآكل الجبال، ويغير تضاريس النطاق، وحتى تكتونياته، ولكن كان من الصعب إثبات الصلة.

لكن الورقة البحثية التي نُشرت الجمعة في مجلة ( Science Advances) تكشف عن هذه الصلة.

تفاصيل الدراسة 

وقال بايرون آدامز، عالم الأرض، وزميل الأبحاث في جامعة بريستول: "في السابق، جمعت العديد من الأوراق مجموعات بيانات كبيرة ووجدت علاقات تتراوح من ارتباط قوي إلى عدم وجود ارتباط بين هطول الأمطار ومعدل التآكل".

وأضاف لوكالة "يو بي آي" في رسالة بالبريد الإلكتروني: "المشكلة في الدراسات التي أشارت إلى وجود علاقة قوية هي أنها لم تقدم آلية فيزيائية لسبب تأثير هطول الأمطار على التعرية".

ولإظهار صلة بين أنماط المناخ ومعدلات التعرية، قام الباحثون بتأريخ حبيبات رمل الكوارتز ورسمها بدقة عبر منحدرات جبال الهيمالايا الوسطى والشرقية في بوتان ونيبال.

واستخدم الباحثون تقنية تأريخ جديدة تعتمد على القياس الدقيق لعنصر نادر (البرليوم 10) في عينات الكوارتز.

وقال آدامز: "يُنتج البرليوم 10 داخل الكوارتز عندما ينتقل الإشعاع الكوني، ومعظمه نيوترونات، من الفضاء الخارجي عبر الغلاف الجوي ويضرب نواة ذرة أكسجين 16 أو سيليكون 28 في المعدن".

وأضاف: "عندما يحدث هذا التفاعل، تتفكك الذرة، أو تتفتت، وتتشكل عناصر جديدة بما في ذلك البرليوم 10".

و"البرليوم 10" هو شكل نادر جدًا من "البرليوم"، لذلك يمكن للعلماء أن يكونوا واثقين من أن وجوده في الكوارتز هو مقياس لما يسمى "التشقق الكوني".

وقال آدامز: "لأننا نعرف تدفق الإشعاع الكوني ومعدل إنتاج بي 10 في الكوارتز، يمكننا استخدام هذه التقنية لتتبع الوقت".

وأضاف: "وبعبارة أخرى، بإحصاء ذرات بي 10، يمكن للعلماء قياس المدة التي تعرضت فيها رمال الكوارتز للسماء في أي مكان على جوانب الجبال وفي وديان الأنهار".

وتابع: "لإجراء قياسات معدل التآكل لدينا، نحتاج إلى استخراج كمية صغيرة جدًا من البرليوم 10 من رمال الأنهار وقياسها بدقة شديدة باستخدام أجهزة قياس الطيف الكتلي".

وبالنسبة للدراسة، قام الباحثون بدمج قياساتهم الدقيقة لمعدل التآكل مع بيانات هطول الأمطار والارتفاع، ثم استخدموا نماذج عددية معقدة لفهم كل ذلك.

اقرأ أيضا:

من مسافة 226 مليون كلم.. رقم قياسي في إرسال بيانات من الفضاء إلى الأرض

عزل تأثير هطول الأمطار على معدلات التعرية

وسمح التحليل لفريق البحث بعزل تأثير هطول الأمطار على معدلات التعرية. وساعد هذا الاختراق الباحثين على تحسين دقة عمليات المحاكاة للتكتونية الجبلية.

قال آدامز: "وجدنا أنه إذا استخدمنا فهمنا الجديد لكيفية استجابة الأنهار لهطول الأمطار، فيمكننا بشكل أكثر دقة تقييد هندسة وسرعة الصدوع النشطة في بوتان".

وبينما تمكن الباحثون من تأكيد تأثير هطول الأمطار على التعرية والنشاط التكتوني المحلي في جبال الهيمالايا، يشير آدامز إلى أن هناك المزيد من العمل الذي يتعين القيام به لفهم النطاق الحقيقي لهذه الظاهرة.

وأضاف: "السؤال الذي يبقى هو: هل هذا تغيير كبير بما يكفي لدفع تدفق القشرة الأرضية؟".

ويعمل الباحثون حاليًا على توسيع نطاق تحليلهم في جميع أنحاء جبال الهيمالايا واستخدام النتائج التي توصلوا إليها لتحديث نماذج المخاطر للانهيارات الأرضية والسدود.