hvorfor Amasonen flyder baglæns

for millioner af år siden vendte floder, der strømmer vestover over det, der nu er det nordlige Brasilien, deres kurs for at strømme mod Atlanterhavet, og den mægtige amason blev født. En tidligere undersøgelse antydede, at ca.-ansigtet blev udløst af gradvise ændringer i strømmen af varmt, tyktflydende sten dybt under det sydamerikanske kontinent. Men nye computermodeller antyder, at U-svinget skyldtes mere velkendte geologiske processer, der fandt sted på jordens overflade—især den vedvarende erosion, bevægelse, og aflejring af sediment, der slides væk fra de voksende Andes.

Andesbjergene ligger lige inde i Sydamerikas vestkyst. Den centrale del af bjergkæden begyndte at vokse for omkring 65 millioner år siden, og de nordlige Andesbjerge begyndte at stige et par millioner år senere, siger Victor Sacek, en geofysiker ved Universitetet i S. Endnu, feltundersøgelser tyder på, at amason-floden, som i dag bærer sedimentbelastet vand fra Andesbjergene over hele kontinentet til Atlanterhavet, eksisterede ikke i sin nuværende form før for omkring 10 millioner år siden. Før da, Nedbør over meget af det, der nu er amason-bassinet drænet vestpå i massive søer, der dannede sig langs den østlige kant af Andesbjergene og derefter flød nordpå via floder ind i Caribien. De geologiske processer, der fik gamle dræningsmønstre til at skifte til deres moderne konfigurationer, er blevet diskuteret varmt.

søerne øst for Andesbjergene dannet i et langt trug skabt, da den enorme vægt af den voksende bjergkæde pressede jordskorpen nedad, siger Sacek. Men af en eller anden grund, terrænet under truget fik langsomt højde over millioner af år, og disse søer gav gradvist plads til en langlivet region med vådområder, der dækkede et område på størrelse med Egypten eller større. Senere, efter at landskabet steg endnu længere, forsvandt vådområderne helt. Tidligere foreslog forskere, at ændringer i cirkulationen af smeltet materiale i Jordens kappe—det langsomt flydende materiale, der ligger mellem vores planets kerne og dens skorpe-skubbede terrænet øst for Andesbjergene opad og derved ændrede dræningsmønstre.

men ny forskning pins skylden på noget mere verdslige: erosion. Sacek udviklede en computermodel, der inkluderer interaktioner mellem vækst i Andesbjergene, bøjning af jordskorpen i regionen og klima. (For eksempel, når bjergene stiger, opfanger de mere fugtig luftstrøm og modtager mere nedbør, hvilket igen øger erosionshastigheden.) Modellen simulerer udviklingen af sydamerikansk terræn i løbet af de sidste 40 millioner år—en periode, der begyndte efter fødslen af de centrale Andesbjerge, men før den østlige flanke af disse bjerge begyndte at stige, bemærker Sacek.

resultaterne af simuleringen gengiver meget af de beviser, der ses i den geologiske optegnelse, rapporterer Sacek online forud for udskrivning i Earth and Planetary Science Letters. Oprindeligt dannes søerne øst for Andesbjergene, fordi bjergene presser jordskorpen nedad for at danne et trug hurtigere end sediment kan fylde det. Derefter sænkes terrænet, og ophobning af sediment, der spilder ud af Andesbjergene, indhenter gradvist søerne og bygger landskabet højere. Til sidst bliver terrænet lige øst for bjergkæden højere end i den østlige del af Amasonbassinet, et skift, der giver en ned ad bakke, der strækker sig helt fra Andesbjergene til Atlanterhavet, der begynder for omkring 10 millioner år siden.

“Erosion og sedimentering er magtfulde kræfter,” siger Jean Braun, geofysiker ved Joseph Fourier University i Grenoble, Frankrig. Saceks model viser, at disse processer forklarer den geologiske rekord, der ses i det nordlige Sydamerika, “og de gør det med den rigtige timing,” tilføjer han. De antyder også, at mængden af sediment, der transporteres til mundingen af Amasonen hvert år og derefter dumpes offshore, skulle stige over tid—noget, der faktisk ses i sedimentkerner boret fra dette område. “Det er en god forudsigelse af modellen,” siger Braun.

den gradvist stigende sedimentakkumuleringshastighed stammer muligvis fra den lange tid, der er nødvendig for, at materialet kan hopscotch sin vej over kontinentet, bliver dumpet på et sted og derefter remobiliseret af erosion senere, siger Carina Hoorn, en geolog ved University of Amsterdam. Eller hun foreslår, at stigningen kan stamme fra en geologisk nylig stigning i erosion i Andesbjergene udløst af en række istider, der begyndte for omkring 2,4 millioner år siden.

en ting Saceks model ikke gør et godt stykke arbejde med at forudsige, indrømmer han, er størrelsen, formen og vedholdenheden af det store område af vådområder, der dannede sig i det, der nu er det centrale Amasonbassin mellem 10,5 millioner og 16 millioner år siden. Men det er muligt, bemærker han, at ændringer i mantelcirkulationen under regionen spillede en mindre rolle i udviklingen af terrænet. Sacek vil forsøge at indarbejde sådanne processer i fremtidige versioner af sin terrænsimulering for at se, om de bedre forklarer, hvordan landskabet udviklede sig.

sådanne ændringer i mantelstrømmen er “vanskelige at kvantificere og endnu vanskeligere at skelne”, siger Braun. Men ved at kombinere de beskedne virkninger af sådanne ændringer med dem, der udløses af overfladeprocesser som erosion, “kan du ende med noget, der virker.”