Il tempo geologico dovrebbe essere lento, e l'oggetto più solido dovrebbe essere il fondamento. Ma una nuova ricerca dell'Università di Washington capovolge entrambi i concetti:gli effetti del disboscamento mostrano che l'attività umana può erodere in modo significativo il substrato roccioso, facendo avanzare velocemente la geologia.

Lo studio, pubblicato il 15 aprile su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , si concentra sul fiume Teanaway, un fiume pittoresco nello stato centrale di Washington.

"Nel secolo scorso, abbiamo più incisioni fluviali in quest'area del previsto. Qualcosa ha fatto sì che questi fiumi iniziassero a erodere molto di più, " ha detto l'autore principale Sarah Schanz, un ex studente di dottorato UW che ora è ricercatore post-dottorato presso l'Università dell'Indiana. "Sappiamo che il fiume Teanaway si è eroso nella roccia in precedenza, naturalmente, ha alcune terrazze che sono 1, 800 anni. Ma questo ciclo attuale è antropico, o guidato dall'uomo."

I risultati mostrano che le pratiche relative al disboscamento hanno causato l'incisione del substrato roccioso fino a 2 metri (6 piedi) lungo il letto del fiume. Circa la metà di quella che era stata una pianura alluvionale fu trasformata in una nuova terrazza a ridosso del fiume.

"Questa è la prima volta che siamo stati in grado di individuare l'erosione nel substrato roccioso a causa dell'azione umana, " Schanz ha detto. "La maggior parte dei fiumi si sta erodendo a circa un decimo di millimetro all'anno. Questo è circa 100 volte quella cifra".

La scoperta significa che questa bellissima sponda del fiume è il risultato dell'azione umana, non forze naturali. Potrebbe cambiare il modo in cui i geologi pensano ai paesaggi in altre parti del mondo, come Taiwan, con la sua lunga storia di intensa attività umana.

Lo studio è iniziato 20 anni fa quando il coautore Brian Collins, un docente senior UW in geologia fluviale, era curioso di sapere perché c'era così tanta roccia esposta nel Teanaway.

Collins notò anche insolite terrazze fluviali, le strutture a gradoni lungo l'argine del fiume risultanti dai cicli delle piene del fiume e quindi scorrendo più rapidamente, tagliando un nuovo canale più in profondità nel sedimento. Ha condotto uno studio del 2016 che ha calcolato i cambiamenti a breve termine nella diramazione occidentale del Teanaway e ha suggerito che il disboscamento potrebbe aver causato il taglio di un nuovo canale da parte del fiume.

Questo sito in una foresta comunitaria offriva un buon accesso per le visite regolari del team di ricerca e degli assistenti universitari a tutti e tre i fork. Combinando i registri dei giornali, materiale dalle collezioni speciali delle biblioteche UW, Central Washington University e la società storica locale della contea di Kittitas, i ricercatori sono stati in grado di ricostruire e confermare l'intera storia.

Prima che esistessero le strade forestali, le società costruivano "dighe a spruzzo" temporanee in alto sul pendio con tutti i tronchi e poi rompevano la diga con strumenti o esplosivi. L'acqua rilasciata ha aiutato a inviare i tronchi che sparano ai mulini.

"È stato un tale evento che le scuole hanno chiuso, e i giornali lo mostrano molto bene, " ha detto Schanz. "Le persone che sono ancora vive oggi, alcuni dei loro primi ricordi sono di andare a vederlo."

La chiave del processo è che i taglialegna dovrebbero eliminare i detriti per dare ai tronchi un colpo netto lungo il fiume. Ciò ha rimosso le barriere che trattenevano i sedimenti e ha eliminato gran parte della ghiaia dal letto del fiume. Tali eventi, gli autori credono, causato l'erosione di cambiare drasticamente.

"Se hai troppi sedimenti, in pratica stai proteggendo il fiume dall'erosione. Ma se non hai abbastanza sedimento, mentre quel sedimento si muove, inizia a colpire il substrato roccioso ed eroderlo, "Schanz ha detto.

David Montgomery, un professore UW di scienze della Terra e dello spazio, e gli altri due coautori hanno usato molte tecniche per analizzare i quattro terrazzi più giovani sul bordo del fiume, comprese le mappe LIDAR, datazione al carbonio di rocce e modelli al computer. Nel 1999 il team ha persino piantato chiodi nel substrato roccioso e ha misurato direttamente i tassi di erosione.

molti fiumi, compreso il Teanaway, hanno caratteristiche individuali che mostrano la prova dell'impatto umano sulle aree del substrato roccioso. Ma questa è la prima volta che si scopre che un intero bacino fluviale è stato trasformato dall'attività umana.

"Questa è una firma topografica diretta dell'Antropocene, l'"età degli umani" in cui viviamo ora, " Montgomery ha detto. "La scoperta che le superfici delle terrazze nel Teanaway sono pianure alluvionali recentemente abbandonate suggerisce che forme simili del terreno in tutto il mondo potrebbero anche riflettere l'influenza dell'attività umana".

Il team UW ha recentemente pubblicato un documento di sintesi che esamina dove si sono formati i terrazzi fluviali in tutto il mondo negli ultimi 4, 000 anni. Gli autori hanno mostrato che in molti casi, la formazione del terrazzo fluviale ha coinciso con la deforestazione.

"A questo punto è una specie di collegamento tra le mani, ma penso che questo potrebbe essere diffuso in tutto il mondo, " ha detto Schanz. "Non è solo un segnale che abbiamo saputo cercare prima."

Schanz inizierà una posizione di facoltà in agosto al Colorado College, dove ha in programma anche di esplorare cosa significa la scoperta per come si formano i canyon del fiume attraverso processi naturali.

"Penso che la parte umana sia davvero interessante, ma ciò che ha implicazioni più ampie, per me, è la prova che se cambi il modo in cui i sedimenti si muovono attraverso un fiume, puoi modificare i tassi di erosione, "Schanz ha detto.