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研究表明歐洲阿爾卑斯山的侵蝕速度比1萬年前要慢

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研究表明歐洲阿爾卑斯山的侵蝕速度比1萬年前要慢


瑞士亨格利山谷的羅托恩冰川是一個碗狀凹陷冰斗冰川，也是巖壁侵蝕的研究地點 。還確定了關鍵的冰川地貌；堆積斜坡是由落石事件的碎片形成的，而冰磧脊是沉積在冰川鼻端的松散碎片 ， 可以清楚地表明冰川的消退 。LIA指的是小冰期（公元1250年至1860年）的冰川范圍 。致謝:德雷賓等人，2024年 。
據美國物理學家組織網（漢娜·伯德）：全新世（過去約17 ， 000年）期間的冰川消退對周圍的山區環境產生了重大影響，因為冰川退縮并在其身后留下了明顯的地貌，如退縮期間沉積在鼻端的碎屑脊（冰磧） 。
此外，導致落石事件的“新”裸露山坡的侵蝕率也是《地球和行星科學快報》上發表的新研究的焦點，該研究表明，與全新世早期相比，侵蝕率在最近幾十年/幾個世紀可能正在下降 。
荷蘭烏得勒支大學的Daniel Draebing博士和他的同事們研究了歐洲阿爾卑斯山基巖（稱為巖壁）的斜坡 ， 以測試氣候變暖在侵蝕率變化中的作用 。該理論認為，自年輕的Dryas的最后一個冰川高峰期（約12 ， 900-11，700年前）以來，冰川負荷減少，導致冰川減積減少 ， 因此陡峭的山谷側面暴露于侵蝕的機會減少 。
研究小組將真實世界的實地數據與建模相結合，根據巖壁底部（堆積體斜坡）的碎片計算了大約9000-10000年前瑞士南部冰緣高山峽谷1.2-1.4毫米/年的侵蝕率，并將它們與2016年至2019年間0.02-0.08毫米/年的現代測量值進行了比較 。
具體而言，科學家們重建了亨格利山谷的冰川退縮歷史，重點關注巖壁的溫度以及這可能如何影響永久凍土（常年保持在0°C以下的巖石/土壤材料）和凍裂（由凍水引起的基巖開裂）的發生 。
德雷賓博士解釋說，后者的形成是由于一種被稱為冰分離的過程，并補充說 ， “水凍結成冰，冰將額外的水吸引到冰體中，導致冰體增大并產生應力使巖石破裂 ?！?br>隨著時間的推移，對凍裂進行建模是基于變質副片麻巖和片巖基巖穿過裂縫的孔隙度百分比變化，并通過實驗室數據測試從研究地點采集的樣本的強度 。
永久凍土和凍裂都會削弱巖壁，導致落石事件 ， 隨著冰川的“重量”（冰川荷載）在融化過程中被移除，土地應力變化引起的地震活動可能會進一步加劇落石事件 。
激光掃描調查幫助研究小組記錄了現代研究期間亨格利山谷落石活動的變化 ， 確定了263次事件，單次事件的最大體積為159.4立方米 。在實地研究期間，這樣的事件對科學家來說是一種危險，德雷冰博士說，“在高山環境中工作對團隊的身體和心理都有很高的要求，而活躍的落石是危險的，所以必須每天評估這些危險 。”

研究表明歐洲阿爾卑斯山的侵蝕速度比1萬年前要慢


a）本研究調查了帶編號巖壁的羅托恩冰川退縮歷史 。b）重建的年平均巖石表面溫度（MARST）和瑞士亨格利山谷激光掃描探測到的落石事件大小 。致謝:德雷賓等人，2024年 。
德雷賓博士和他的同事發現 ， 與現代相比，在大約10，000年前沒有冰川冰的斜坡上，整個中全新世至晚全新世的平均侵蝕率更高，并將其歸因于凍土和凍裂強度的提高 。
隨著海拔的升高，這種影響進一步加劇 ， 因為在年輕的Dryas期間，2700 m以上的山體巖壁比低海拔地區遭受更大的侵蝕，模型中的凍裂達到峰值 。然而，隨著時間的推移，這種模式被打破了，侵蝕率迅速下降 。例如，在過去的五十年中，該遺址記錄的最高侵蝕率為50.7毫米/年，比全新世早期高出兩個數量級 ， 但到2019年下降到僅為0.58毫米/年 。
侵蝕率最初很高，但隨后迅速下降，這被認為是由凍脹開裂加劇、永久凍土融化以及地貌因冰川卸載而發生的調整共同造成的 。
德雷賓博士認為，不可能辨別這三個因素中哪一個在侵蝕中起最大作用 ?！八羞@些過程都受到低溫和降水（尤其是冰川）的影響，因此它們發生在相同的海拔范圍也就不足為奇了，因為山區溫度是海拔的函數 ?！?br>“我們降低了海拔高度，并對無永久凍土且未受近期冰川作用影響的巖壁區域進行了對比研究，以確定凍裂在侵蝕中的作用，并研究一種可以排除永久凍土和冰川退縮的系統，這兩種情況都使分析更具挑戰性 ?！?br>季節性積雪也起到了一定作用，厚厚的積雪隔離了巖壁，延緩了凍融過程 ?？傮w而言，研究小組得出結論認為 ， 由于冰川退縮，頻繁發生的小規模巖崩優先于較大規模的單一破壞性事件 。
關于侵蝕率是否會持續下降直到未來的冰川作用，德雷賓博士說，“侵蝕取決于地形應力（如坡度）和氣候引起的應力（如霜凍開裂、永久凍土融化和冰川退縮） 。由于氣候變暖，氣候引起的應力將減少，但是地形應力將持續存在 。侵蝕率將達到一個平衡，可能類似于目前每年0.02和0.08毫米的侵蝕率 ?！?br>隨著氣候變化的繼續，這項研究對于理解全球變暖中冰川消退對巖石侵蝕過程的影響以及由此導致的落石事件具有重要意義 。除了永久凍土和霜凍開裂，極端天氣事件也可能加劇侵蝕，以及大規模地震 。
這種情況可能對當地景觀及其居民產生的影響對于支持山地社區和高山旅游勝地所依賴的基礎設施以及努力適應不斷變化的環境的野生動物至關重要 。
Dr. Draebing總結道，“由于氣候變化，冰川和永久凍土將消失 ， 凍裂將減少，從長遠來看，這將導致侵蝕率下降 。然而，在短期內，冰川退縮和永久凍土融化將增加侵蝕率和落石危險，山區社區需要在不久的將來適應這種情況 。”