Zie het als een geologisch mysterieverhaal:decennia lang wetenschappers weten dat ongeveer 25, 000 jaar geleden, een enorme ijskap die zich uitstrekte om het grootste deel van Canada en een groot deel van het noordoosten van de Verenigde Staten te bedekken, maar wat lastiger was om vast te stellen, is hoe - en vooral hoe snel - het zijn uiteindelijke grootte bereikte.

Een aanwijzing om het antwoord op dat mysterie te vinden, Tamara Pico zei:kan de Hudson-rivier zijn.

Een afgestudeerde student die werkt in de groep van Jerry Mitrovica, de Frank B. Baird, Jr. Hoogleraar Wetenschap, Pico is de hoofdauteur van een onderzoek dat schat hoe gletsjers bewogen door te onderzoeken hoe het gewicht van de ijskap de topografie veranderde en leidde tot veranderingen in de loop van de rivier. De studie wordt beschreven in een paper van juli 2018, gepubliceerd in: Geologie .

"De Hudson River is de afgelopen miljoen jaar meerdere keren van koers veranderd, " zei Pico. "De laatste keer was ongeveer 30, 000 jaar geleden, net voor het laatste glaciale maximum, toen het naar het oosten verhuisde.

"Dat voorouderlijke kanaal is gedateerd en in kaart gebracht... en de manier waarop de ijskap hiermee verbonden is, is, zoals het groeit, het laadt de korst waarop het zit. De aarde is als brooddeeg op deze tijdschalen, zodat het depressief wordt onder de ijskap, het gebied eromheen puilt omhoog - in feite, we noemen het de perifere uitstulping. De Hudson zit op deze uitstulping, en terwijl het wordt opgetild en gekanteld, de rivier kan worden gedwongen om van richting te veranderen"

Om een ​​systeem te ontwikkelen dat de groei van de ijskap zou kunnen verbinden met veranderingen in de richting van de Hudson, Pico begon met een model voor hoe de aarde vervormt als reactie op verschillende belastingen.

"Dus we kunnen zeggen, als er een ijskap boven Canada is, Ik kan voorspellen dat het land in New York City met X vele meters zal worden opgetild, " zei ze. "Wat we deden was een aantal verschillende ijsgeschiedenissen creëren die laten zien hoe de ijskap zou kunnen zijn gegroeid, die elk een bepaald patroon van opwaartse kracht voorspellen en dan kunnen we modelleren hoe de rivier zich zou kunnen hebben ontwikkeld als reactie op die opwelling."

Het eindresultaat, Pico zei, is een model dat - voor het eerst - de veranderingen in natuurlijke kenmerken in het landschap kan gebruiken om de groei van ijskappen te meten.

"Dit is de eerste keer dat een studie de verandering in de richting van een rivier heeft gebruikt om te begrijpen welke ijsgeschiedenis het meest waarschijnlijk is, "zei ze. "Er zijn heel weinig gegevens over hoe de ijskap groeide, want terwijl het groeit, gedraagt ​​het zich als een bulldozer en schraapt alles tot aan de randen weg. We hebben veel informatie over hoe het ijs zich terugtrekt, omdat het puin afzet terwijl het terugsmelt, maar we krijgen niet dat soort record als het ijs vordert."

Wat weinig datawetenschappers hebben over hoe de ijskap groeide, Pico zei, komt uit gegevens over de zeespiegel gedurende de periode, en suggereert dat de ijskap boven Canada, vooral in het oosten van het land, lange tijd relatief klein gebleven, begon toen plotseling snel te groeien.

"Op een manier, dit onderzoek is daardoor gemotiveerd, omdat het vraagt ​​of we bewijs kunnen gebruiken voor een verandering in de richting van de rivier... om te testen of de ijskap snel of langzaam groeide, "zei ze. "We kunnen die vraag alleen stellen omdat deze gebieden nooit door ijs zijn bedekt, dus dit record blijft behouden. We kunnen bewijzen in het landschap en de rivieren gebruiken om iets te zeggen over de ijskap, ook al is dit gebied nooit met ijs bedekt geweest."

Hoewel de studie sterk suggestief bewijs biedt dat de techniek werkt, Pico zei dat er nog veel werk aan de winkel is om te bevestigen dat de bevindingen solide zijn.

"Dit is de eerste keer dat dit is gedaan, dus we moeten meer werk doen om te onderzoeken hoe de rivier reageert op dit soort opwaartse kracht en begrijpen waar we naar moeten zoeken in het landschap, " zei ze. "Maar ik denk dat het buitengewoon opwindend is omdat we zo beperkt zijn in wat we weten over ijskappen vóór het laatste glaciale maximum. We weten niet hoe snel ze groeiden. Als we dat niet weten, we weten niet hoe stabiel ze zijn.

Vooruit gaan, Pico zei dat ze bezig is om de techniek toe te passen op verschillende andere rivieren langs de oostkust, inclusief de Delaware, Potomac en Susquehanna rivieren, die allemaal tekenen van snelle verandering vertonen in dezelfde periode.

"Er zijn aanwijzingen dat rivieren zeer ongebruikelijke veranderingen hebben ondergaan die ongetwijfeld verband houden met dit proces, "zei ze. "De Delaware heeft misschien de helling omgekeerd, en de Potomac en Susquehanna vertonen beide een grote toename van erosie in sommige gebieden, wat suggereert dat het water veel sneller bewoog."

Op lange termijn, Pico zei, de studie kan onderzoekers helpen hun begrip te herschrijven van hoe snel het landschap kan veranderen en hoe rivieren en andere natuurlijke kenmerken reageren.

"Voor mij, dit werk gaat over het proberen om het bewijs op het land te verbinden met de geschiedenis van de ijstijd om de gemeenschap te laten zien dat dit proces - wat we glaciale isostatische aanpassing noemen - echt invloed kan hebben op rivieren, Pico zei. "Mensen denken het vaakst aan rivieren als stabiele kenmerken van het landschap die heel lang gefixeerd blijven, miljoen jaar, tijdschalen, maar we kunnen aantonen dat deze effecten van de ijstijd het landschap op duizendjarige tijdschalen kunnen veranderen - de ijskap groeit, de aarde vervormt, en rivieren reageren."