Nel corso dell'ultimo secolo, gli scienziati hanno lottato con una domanda persistente in geologia:perché la struttura e l'elevazione di alcune montagne continuano ad evolversi molto tempo dopo che le forze tettoniche che le hanno formate cessano?

Utilizzando un nuovo modello per esplorare le correnti sotterranee dei paesaggi montani, L'assistente professore Sean Gallen della Colorado State University ha scoperto che c'è un flusso e riflusso di attività in queste montagne, anche in luoghi tettonicamente inattivi o oltre il punto di "costruzione" della montagna.

lo studio di Gallo, che ha analizzato i picchi in due dei parchi nazionali più visitati degli Stati Uniti, la Blue Ridge Parkway e le Great Smoky Mountains, mette a tacere un dibattito secolare sul corso verso ovest del fiume Tennessee.

Sulla base dei risultati, Gallen ha affermato che questo sistema fluviale ha deviato da una rotta più diretta a sud verso il Golfo del Messico circa 10 milioni di anni fa. La riorganizzazione del fiume può essere fatta risalire all'erosione e si riflette nel DNA di pesci e salamandre nel corso d'acqua. Ciò suggerisce un legame tra le dinamiche del paesaggio montano e l'evoluzione e la diversità delle specie acquatiche.

Lo studio, "Controlli litologici sulle dinamiche del paesaggio e sull'evoluzione delle specie acquatiche nelle montagne post-orogeniche, " è stato recentemente pubblicato online in Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti .

I paesaggi montani rimangono attivi per milioni di anni

Tradizionalmente, gli scienziati pensavano che il terreno montuoso accidentato si consumasse lentamente e costantemente su una superficie piana quando termina un episodio tettonico. Ma Gallen ha scoperto che i paesaggi montani sono piuttosto attivi a causa delle variazioni nella forza della roccia sottostante.

Ha usato tecniche di modellazione per scoprire l'impatto dell'erosione della roccia più dura in questi parchi nazionali. Gallen scoprì che quando le rocce più dure si erodono, esponendo superfici più morbide, le cascate si formano ai contatti geologici.

"Questo aumenta i tassi di erosione e ringiovanisce il paesaggio, " Gallo, ricercatore presso il Dipartimento di Geoscienze, spiegato. E quando le cascate si fanno strada verso uno spartiacque, lo spartiacque migrerà nella direzione del tasso di erosione più basso.

"Questo ha un effetto a cascata, aumentare i tassi di erosione di un bacino ma, nell'altro, la riduzione di tali aliquote, " Lui ha spiegato.

'Il fiume è felice'

Gallen ha affermato che questa nuova scoperta aiuta a spiegare il percorso lungo e tortuoso del sistema del fiume Tennessee, che scorre dai monti Appalachi e prende una brusca svolta verso la Carolina del Nord occidentale e il Tennessee orientale. Il fiume si incontra poi con il fiume Ohio e sfocia nel fiume Mississippi.

"Questa è una di queste caratteristiche irregolari di cui le persone sono state curiose, " disse Gallen. "È insolito vedere un fiume prendere questo lungo percorso. È successo qualcosa; scorreva direttamente a sud".

Lo scienziato ha anche trovato prove geologiche nel bacino superiore del fiume di una deviazione relativamente recente del corso del fiume:dispersione di sedimenti nel Golfo del Messico.

"Anche se è una distanza di viaggio più lunga, con la configurazione moderna e i tipi di roccia, è il percorso di minor resistenza, " ha detto. "Il fiume è 'felice' in questa posizione."

Sulla base della sua analisi, Gallen sta ora collaborando con biologi e altri scienziati per approfondire ciò che ha scoperto.

"Questo dibattito sui monti Appalachi va avanti dal 1894, " ha detto. "Sono più interessato a scoprire cosa ha causato queste interruzioni".

Biodiversità del fiume Tennessee

Il bacino del fiume Tennessee ha la più grande diversità di pesci d'acqua dolce in un clima temperato in tutto il mondo. Al di fuori dei tropici, è un luogo molto importante per studiare la biodiversità, e i ricercatori hanno analizzato il DNA di piccoli pesciolini conosciuti come darters trovati lì. È ben documentato in biologia, ma non capito, che 10 milioni di anni fa, c'è stato un picco nella divergenza di questa specie, insieme a molte altre specie acquatiche. Gallen ha detto che è possibile che le cascate fungano da barriere; i pesci possono scendere dalla cascata ma non possono risalire a monte. Questo potrebbe aiutare a spiegare perché ci sono così tanti diversi lignaggi di queste specie, col tempo.