Jak rychle jsou Alpy erodovány? Byla eroze rychlejší než zdvih zemské kůry? Je eroza závislá na srážkách? Tyto otázky řešil vědecký tým vedený geology z univerzity v Bernu ve studii v časopise Earth-Science Reviews. Vědci kvantifikovali erozi Alp pomocí izotopů měřených ve více než 350 řekách v evropských Alpách. Tyto izotopy jsou tvořeny kosmickým zářením a nesou informace právě o erozi povrchu Země.

Když kosmické záření dopadne na zemský povrch, atomy kyslíku, které tvoří křemenné minerály, zažívají jadernou reakci. Výsledkem toho je vytvoření nového izotopu – beryllium 10 (10Be). Jelikož se 10Be tvoří pouze na nejsvrchnějším povrchu Země, lze pomocí tohoto izotopu určit stáří daného povrchu. Pokud je koncentrace 10Be v křemenných zrnech vysoká, byl povrch vystaven kosmickému záření po relativně dlouhou dobu a je tedy relativně starý. Pokud je naopak koncentrace 10Be v křemenu nízká, pak byla doba expozice krátká a povrch je mladší.

Tento princip byl využit také pro kvantifikaci rychlosti eroze v Alpách v průměru za několik tisíc let. Horské potoky a řeky shromažďují materiál odstraněný z povrchu a transportují jej jako písek a oblázky na rozlehlé plošiny. Analýzou těchto materiálů mohli vědci vytvořit mapu eroze v celých Alpách a prozkoumat její mechanismy – viz obrázek.

Míra eroze v milimetrech za tisíc let. Zdroj: originální publikace

Míra eroze vykazuje velké rozšíření napříč Alpami a pohybuje se kolem 400 mm za tisíc let. Nejrychlejší eroze byla zaznamenána ve Valais (kanton na jihu Švýcarska) – dosahuje až 7 500 mm za tisíciletí. Oblast s nejpomalejší erozí se nachází také ve Švýcarsku kolem řeky Thur, kde byla zaznamenána eroze pouze 14 mm za tisíc let.

Průměrný růst ve středních Alpách způsobený vnitrozemskými silami je rychlejší než eroze. To bylo pro vědce velké překvapení, jelikož rozdíl mezi zdvihem a erozí zde činí až 800 mm za tisíc let. V oblasti západních alp je zdvih a eroze v rovnováze a naopak v Alpách východních eroze zdvih převyšuje - zde se tedy Alpy naopak snižují.

Vědci také poukazují na fakt, že srážky a odtok nemají na erozi měřitelný vliv, zatímco klíčovým faktorem pro erozi jsou sklon a celkový reliéf terénu. Nelze však tvrdit, že toto platí obecně. „Ve velmi strmých žulových a vápencových oblastech toto neplatí. Eroze je zde oproti předpokladu pomalejší a pro vysvětlení je zde zapotřebí dalšího výzkumu“, dodává vědecký tým.

Studie také ukazuje, že současná rychlost a mechanismus eroze úzce souvisí s rozsáhlým zaledněním během posledních dob ledových, jelikož současný tvar terénu byl velmi ovlivněn právě rozsáhlými ledovci.

Foto: Marco Meyer, Unsplash

Originální publikace: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825220304530