Fig 1. Cronologia del nucleo sedimentario del giacimento di Zipingpu basata sulla correlazione tra il livello dell'acqua del giacimento e la SM sedimentaria. Credito:Jin Zhangdong, et al.
I ruoli del "cambiamento climatico" rispetto alla "tettonica" che dominano l'erosione e il trasporto dei sedimenti su scale temporali geologiche sono stati a lungo un argomento caldo nelle scienze della Terra. Come separare efficacemente i rispettivi ruoli è una grande sfida, come la famosa domanda "pollo o uovo".
Un nuovo studio condotto dal prof. Jin Zhangdong dell'Institute of Earth Environment (IEE) dell'Accademia cinese delle scienze ha fornito una nuova visione dell'interazione tra clima e tettonica da un record di sedimenti nel bacino di Zipingpu intorno al terremoto di Wenchuan del 2008. I risultati sono stati pubblicati in Progressi scientifici il 12 giugno.
Eventi estremi rari come i grandi terremoti pongono pericoli e hanno impatti duraturi sui paesaggi e sui cicli biogeochimici. I sedimenti forniscono preziose registrazioni di eventi passati, ma identificare in modo univoco i depositi di eventi è difficile a causa dei processi di trasporto dei sedimenti non lineari e dello scarso controllo dell'età.
Il bacino idrico di Zipingpu, con sedimenti risolti annualmente, offre un'opportunità unica per documentare il legame tra un grande terremoto e la sua firma sedimentaria, perché è stato completato nel settembre 2004 e si trova a valle dell'area colpita dal terremoto di Wenchuan del 2008.
Nell'ottobre 2016, un nucleo di sedimenti di 10,89 m nel letto del fiume è stato recuperato dal bacino idrico di Zipingpu. È stato sviluppato un modello di età per il nucleo basato sulla correlazione tra la suscettibilità magnetica sedimentaria e il livello dell'acqua del serbatoio. Il limite del terremoto di Wenchuan del 2008 è stato quindi assegnato alla profondità del nucleo di 6,20 m (Fig. 1). Questa è la prima volta che un nucleo di sedimenti di 10 anni è stato datato alla risoluzione annuale.
Fig 2. Dati sedimentari del nucleo dal bacino idrico di Zipingpu e dallo scarico dell'acqua nel fiume Min Jiang prima e dopo il terremoto di Wenchuan del 2008. Credito:Jin Zhangdong, et al.
Sulla base della precisa cronologia annuale, sono stati valutati i ruoli di un singolo grande terremoto e clima sull'erosione e sul trasferimento dei sedimenti insieme ai dati sedimentari e idrometeorologici. Le registrazioni hanno dimostrato che la dimensione dei grani e i rapporti Rb/Sr dei sedimenti nel bacino di Zipingpu hanno risposto immediatamente al terremoto. Però, le modifiche sono state disattivate fino a due anni dopo l'evento.
I segnali sismici più evidenti si sono verificati nel 2010, quando l'intenso deflusso monsonico ha facilitato l'esportazione di materiale veloce e ha guidato l'accumulo di grani più grossolani e sedimenti più bassi di Rb/Sr, che sono stati poi sostenuti per diversi anni (Fig. 2).
I risultati hanno indicato che, sebbene il terremoto abbia mobilitato grandi quantità di sedimenti per frana, la forzatura idrologica era necessaria per trasportare questi detriti dai pendii delle colline ai depositi di sedimenti a valle, anche in una posizione prossima al fronte della montagna.
La risposta ritardata ha evidenziato il ruolo delle intense precipitazioni monsoniche nella propagazione dei segnali tettonici negli archivi sedimentari.
Questo studio fornisce prove dirette che possono informare l'interpretazione dei paleorecord e aiutare a illuminare i modi in cui gli archivi sedimentari riflettono la complessa interazione tra tettonica e clima nel controllo del trasferimento di sedimenti nelle catene montuose tettonicamente attive.
