In una sorta di mistero geologico, gli scienziati sanno da decenni che un'enorme calotta di ghiaccio si estendeva fino a coprire la maggior parte del Canada e gran parte degli Stati Uniti nordorientali 25, 000 anni fa. Ciò che è stato più difficile da definire è come, e soprattutto quanto velocemente, abbia raggiunto la sua dimensione massima.

Un indizio per rispondere a questo, Tamara Pico ha detto può comportare modifiche al fiume Hudson.

Uno studente laureato che lavora nel gruppo guidato da Jerry Mitrovica, il Frank B. Baird Jr. Professore di Scienze, Pico è l'autore principale di uno studio che stima come si sono mossi i ghiacciai esaminando come il peso della calotta glaciale ha alterato la topografia e portato a cambiamenti nel corso del fiume. Lo studio è descritto in un articolo di luglio pubblicato su Geologia .

"Il fiume Hudson ha cambiato corso più volte negli ultimi milioni di anni, " disse Pico. "L'ultima volta era circa 30, 000 anni fa, poco prima dell'ultimo massimo glaciale, quando si spostò a est.

"Quel canale ancestrale è stato datato e mappato... e il modo in cui la calotta glaciale si collega a questo è:man mano che cresce, sta caricando la crosta su cui è seduto. La Terra è come la pasta di pane su queste scale temporali, così come si deprime sotto la calotta di ghiaccio, la regione intorno si gonfia verso l'alto. Infatti, lo chiamiamo rigonfiamento periferico. L'Hudson è seduto su questo rigonfiamento, e mentre viene sollevato e inclinato, il fiume può essere costretto a cambiare direzione."

Per sviluppare un sistema che possa collegare la crescita della calotta glaciale con i cambiamenti nella direzione dell'Hudson, Pico ha iniziato con un modello di come la Terra si deforma in risposta a vari carichi.

"Quindi possiamo dire, se c'è uno strato di ghiaccio sul Canada, Posso prevedere che la terra di New York City si solleverà di X molti metri, " ha detto. "Quello che abbiamo fatto è stato creare una serie di diverse storie di ghiaccio che mostrano come la calotta glaciale potrebbe essere cresciuta, ognuno dei quali prevede un certo modello di sollevamento, e poi possiamo modellare come il fiume potrebbe essersi evoluto in risposta a quella risalita".

Il risultato, Pico ha detto, è un modello che per la prima volta potrebbe essere in grado di utilizzare i cambiamenti nelle caratteristiche naturali del paesaggio per misurare la crescita delle calotte glaciali.

"Questa è la prima volta che uno studio ha utilizzato il cambiamento nella direzione di un fiume per capire quale sia la storia del ghiaccio più probabile, "Ha detto. "Ci sono pochissimi dati su come è cresciuta la calotta di ghiaccio perché mentre cresce si comporta come un bulldozer e raschia via tutto fino ai bordi. Abbiamo molte informazioni su come il ghiaccio si ritira, perché deposita detriti mentre si scioglie, ma non otteniamo quel tipo di record mentre il ghiaccio avanza".

I pochi dati che gli scienziati hanno su come è cresciuta la calotta glaciale, Pico ha detto, deriva dai dati sul livello del mare durante il periodo, e suggerisce che la calotta glaciale del Canada, soprattutto nella parte orientale del paese, rimase relativamente piccolo per un lungo periodo, e poi improvvisamente ha cominciato a crescere rapidamente.

"In un modo, questo studio è motivato da ciò, perché si chiede:possiamo usare le prove per un cambiamento nella direzione del fiume... per verificare se la calotta glaciale è cresciuta rapidamente o lentamente?" ha detto. "Possiamo solo porre questa domanda perché queste aree non sono mai state coperte dal ghiaccio, quindi questo record è conservato. Possiamo usare le prove nel paesaggio e nei fiumi per dire qualcosa sulla calotta glaciale, anche se questa zona non è mai stata coperta dal ghiaccio".

Mentre lo studio offre una forte evidenza suggestiva che la tecnica funziona, Pico ha affermato che c'è ancora molto lavoro da fare per confermare che i risultati siano solidi.

"Questa è la prima volta che viene fatto, quindi dobbiamo fare più lavoro per esplorare come il fiume risponde a questo tipo di sollevamento e capire cosa dovremmo cercare nel paesaggio, " ha detto. "Ma penso che sia estremamente eccitante perché siamo così limitati in ciò che sappiamo sulle calotte glaciali prima dell'ultimo massimo glaciale. Non sappiamo quanto velocemente siano cresciuti. Se non lo sappiamo, non sappiamo quanto siano stabili".

Andando avanti, Pico ha detto che sta lavorando per applicare la tecnica a diversi altri fiumi lungo la costa orientale, compreso il Delaware, Potomac, e Susquehanna, che mostrano tutti segni di rapido cambiamento durante lo stesso periodo.

"Ci sono alcune prove che i fiumi hanno subito cambiamenti molto insoliti che sono senza dubbio legati a questo processo, " ha detto. "Il Delaware potrebbe aver effettivamente invertito la pendenza, e il Potomac e il Susquehanna mostrano entrambi un forte aumento dell'erosione in alcune aree, suggerendo che l'acqua si stava muovendo molto più velocemente."

A lungo termine, Pico ha detto, lo studio può aiutare i ricercatori a riscrivere la loro comprensione di quanto velocemente il paesaggio può cambiare e come rispondono i fiumi e altre caratteristiche naturali.

"Per me, questo lavoro cerca di collegare le prove sulla terraferma alla storia della glaciazione per mostrare alla comunità che questo processo, quello che chiamiamo aggiustamento isostatico glaciale, può davvero avere un impatto sui fiumi, " Disse Pico. "La gente più spesso pensa ai fiumi come elementi stabili del paesaggio che rimangono fissi per molto tempo, scale temporali di milioni di anni, ma possiamo dimostrare che questi effetti dell'era glaciale possono alterare il paesaggio su scale temporali millenarie. La calotta di ghiaccio cresce, la Terra si deforma, e i fiumi rispondono."

Questa storia è pubblicata per gentile concessione della Harvard Gazette, Il giornale ufficiale dell'Università di Harvard. Per ulteriori notizie universitarie, visita Harvard.edu.