何百万年も前、現在のブラジル北部を西に流れていた川が大西洋に向かって流れるように流れを変え、強大なアマゾンが誕生しました。以前の研究では、南アメリカ大陸の深部にある熱く粘性の高い岩石の流れが徐々に変化することによって反転が引き起こされたことが示唆されていました。しかし、新しいコンピュータ モデルは、U ターンが地球の表面で起こっている、より身近な地質学的プロセス、特に成長するアンデスからの堆積物の継続的な浸食、移動、および堆積に起因することを示唆しています。
アンデス山脈は南アメリカの西海岸の内陸に位置しています。その山脈の中央部は約 6,500 万年前に成長し始め、アンデス北部は数百万年後に隆起し始めたと、ブラジルのサンパウロ大学の地球物理学者であるビクター サチェックは述べています。しかし、現地調査によると、現在アンデス山脈から大陸を横断して大西洋まで堆積物を含んだ水を運んでいるアマゾン川は、約 1,000 万年前まで現在の形で存在していなかったことが示唆されています。それ以前は、現在のアマゾン盆地の大部分に降った雨が西に流れ込み、アンデスの東縁に沿って形成された巨大な湖に流れ込み、川を経由して北に流れてカリブ海に流れ込んでいました。古代の排水パターンを現代の構成に移行させた地質学的プロセスは、熱く議論されてきました.
アンデスの東にある湖は、その成長する山脈の巨大な重量が地球の地殻を押し下げたときにできた長い谷の中に形成された、と Sacek は言う。しかし、なんらかの理由で、トラフの下の地形は何百万年もかけてゆっくりと標高を上げ、それらの湖は次第にエジプトと同じかそれ以上の面積をカバーする長命の湿地帯に取って代わりました。その後、景観がさらに隆起した後、湿地は完全に姿を消しました。以前、科学者たちは、地球のマントル (地球の核と地殻の間にあるゆっくりと流れる物質) の溶融物質の循環の変化が、アンデス山脈の東の地形を押し上げ、それによって排水パターンを変化させたと提案しました.
しかし、新しい研究は、よりありふれた何か、浸食に責任があると指摘しています。 Sacek は、アンデスの成長、この地域の地殻の屈曲、および気候の間の相互作用を含むコンピューター モデルを開発しました。 (たとえば、山が隆起するにつれて、より多くの湿った気流を遮り、より多くの降雨を受け取るため、浸食の速度が加速します。) このモデルは、過去 4000 万年間の南アメリカの地形の進化をシミュレートします。中央アンデス山脈が誕生したが、それらの山脈の東側が隆起し始める前だった、と Sacek は記している。
シミュレーションの結果は、地質記録に見られる証拠の多くを再現しています。Sacek は Earth and Planetary Science Letters の印刷に先立ってオンラインで報告しています。 .最初に、湖はアンデス山脈の東に形成されます。これは、山が地球の地殻を押し下げて、堆積物がそれを埋めるよりも速く谷を形成するためです。その後、地形の沈下が遅くなり、アンデスからこぼれた堆積物の蓄積が追いつき、徐々に湖を埋め、景観をより高くします.最終的に、山脈のすぐ東の地形は、アマゾン盆地の東部領域の地形よりも高くなり、約 1,000 万年前に始まり、アンデスから大西洋までずっと伸びる下り坂を提供するシフトです。
フランスのグルノーブルにあるジョセフ・フーリエ大学の地球物理学者であるジャン・ブラウンは、「浸食と堆積は強力な力です。 Sacek のモデルは、これらのプロセスが南アメリカ北部で見られる地質学的記録を説明していることを示しており、「適切なタイミングでそうしている」と彼は付け加えた。彼らはまた、毎年アマゾンの河口に運ばれ、その後沖合に投棄される堆積物の量が時間の経過とともに増加することを示唆しています。これは、その地域から掘削された堆積物コアで実際に見られるものです。 「これはモデルによる素晴らしい予測です」と Braun 氏は言います。
アムステルダム大学の地質学者 Carina Hoorn は、土砂の蓄積速度が徐々に増加しているのは、物質が大陸を横断するために必要な長い時間をかけて、ある場所に投棄され、その後侵食によって再移動する可能性があると述べています。あるいは、この増加は、約 240 万年前に始まった一連の氷河期によって引き起こされた、アンデスの地質学的に最近の浸食の増加に起因する可能性があると彼女は示唆しています。
Sacek のモデルがうまく予測できていないことの 1 つは、1050 万年から 1600 万年前に現在の中央アマゾン盆地に形成された広大な湿地のサイズ、形状、持続性であると彼は認めています。しかし、この地域の下のマントル循環の変化が、地形の進化に小さな役割を果たした可能性があると彼は指摘しています。 Sacek は、そのようなプロセスを地形シミュレーションの将来のバージョンに組み込み、景観がどのように進化したかをより適切に説明できるかどうかを確認します.
このようなマントルの流れの変化は、「定量化するのが難しく、[現実の世界で] 識別するのはさらに難しい」とブラウンは言う。しかし、そのような変化のささやかな影響と、浸食などの表面プロセスによって引き起こされる影響を組み合わせることで、「うまくいくものにたどり着くかもしれません」。
