Geologische tijd hoort langzaam te zijn, en het meest solide object zou gesteente moeten zijn. Maar nieuw onderzoek van de Universiteit van Washington zet beide concepten op zijn kop:effecten van houtkap laten zien dat menselijke activiteit gesteente aanzienlijk kan aantasten, waardoor de geologie snel vooruit gaat.

De studie, gepubliceerd op 15 april in de Proceedings van de National Academy of Sciences , richt zich op de Teanaway-rivier, een schilderachtige rivier in de centrale staat Washington.

"In de laatste eeuw, we hebben meer rivierincisies in dit gebied dan verwacht. Iets zorgde ervoor dat deze rivieren veel meer begonnen te eroderen, " zei hoofdauteur Sarah Schanz, een voormalig UW-promovendus die nu een postdoctoraal onderzoeker is aan de Indiana University. "We weten dat de Teanaway-rivier eerder is geërodeerd tot gesteente, natuurlijk - het heeft enkele terrassen die 1 zijn 800 jaar oud. Maar deze huidige cyclus is antropogeen, of door mensen gedreven."

De resultaten tonen aan dat praktijken met betrekking tot houtkap een incisie in het gesteente van maximaal 2 meter (6 voet) langs de rivierbedding veroorzaakten. Maar liefst de helft van wat ooit een uiterwaard was geweest, werd omgevormd tot een nieuw terras aan de rivier.

"Dit is de eerste keer dat we erosie in gesteente hebben kunnen lokaliseren als gevolg van menselijk handelen, " zei Schanz. "De meeste rivieren eroderen met ongeveer een tiende van een millimeter per jaar. Dit is ongeveer 100 keer zoveel."

De ontdekking betekent dat deze prachtige rivieroever het resultaat is van menselijk handelen, geen natuurlijke krachten. Het zou kunnen veranderen hoe geologen denken over landschappen in andere delen van de wereld, zoals Taiwan, met zijn lange geschiedenis van intense menselijke activiteit.

De studie begon 20 jaar geleden toen co-auteur Brian Collins, een UW universitair hoofddocent riviergeologie, was nieuwsgierig waarom er zoveel blootliggend gesteente in de Teanaway was.

Collins merkte ook ongebruikelijke rivierterrassen op, de getrapte structuren langs de rivieroever die het gevolg zijn van cycli van de rivier die overstroomt en vervolgens sneller gaat lopen, het graven van een nieuwe geul dieper in het sediment. Hij leidde een onderzoek uit 2016 waarin kortetermijnveranderingen in de westelijke vork van Teanaway werden berekend en suggereerde dat door houtkap de rivier mogelijk een nieuw kanaal heeft doorgesneden.

Deze site in een gemeenschapsbos bood goede toegang voor regelmatige bezoeken door het onderzoeksteam en niet-gegradueerde assistenten aan alle drie de vorken. Door krantenberichten te combineren, materiaal uit de UW Bibliotheken Bijzondere Collecties, Central Washington University en de plaatselijke historische vereniging van Kittitas County, de onderzoekers konden de volledige geschiedenis samenvoegen en bevestigen.

Voordat er houtkapwegen bestonden, bedrijven bouwden tijdelijke "spatdammen" hoog op de helling met alle stammen en braken de dam vervolgens op met gereedschap of explosieven. Vrijgekomen water hielp om boomstammen naar de molens te sturen.

"Het was zo'n gebeurtenis dat scholen sloten, en krantenverslagen laten het heel goed zien, " zei Schanz. "Mensen die vandaag nog leven, sommige van hun vroegste herinneringen zijn van het gaan zien."

De sleutel tot het proces is dat houthakkers puin zouden opruimen om de boomstammen een duidelijk schot in de rivier te geven. Hierdoor werden barrières verwijderd die sediment tegenhielden en werd veel van het grind uit de rivierbedding verwijderd. dergelijke evenementen, de auteurs geloven, zorgde ervoor dat de erosie drastisch veranderde.

"Als je te veel sediment hebt, je beschermt in feite de rivier tegen erosie. Maar als je niet genoeg sediment hebt, terwijl dat sediment zich voortbeweegt, het begint het gesteente te raken en het te eroderen, ' zei Schans.

David Montgomery, een UW-hoogleraar aard- en ruimtewetenschappen, en de andere twee co-auteurs gebruikten veel technieken om de vier jongste terrassen aan de rivieroever te analyseren, inclusief LIDAR-kaarten, koolstofdatering van gesteenten en computermodellen. In 1999 heeft het team zelfs spijkers in het gesteente geslagen en de erosiesnelheden direct gemeten.

Veel rivieren, inclusief de Teanaway, individuele kenmerken hebben die wijzen op menselijke invloed op gesteentegebieden. Maar dit is de eerste keer dat een heel stroomgebied door menselijke activiteit is getransformeerd.

"Dit is een directe topografische handtekening van het Antropoceen, het 'tijdperk van de mens' waarin we nu leven, " zei Montgomery. "De bevinding dat terrasoppervlakken in de Teanaway onlangs verlaten uiterwaarden zijn, suggereert dat vergelijkbare landvormen over de hele wereld ook de invloed van menselijke activiteit kunnen weerspiegelen."

Het UW-team heeft onlangs een overzichtsartikel gepubliceerd waarin wordt bekeken waar rivierterrassen zich de afgelopen 4 jaar wereldwijd hebben gevormd, 000 jaar. De auteurs toonden aan dat in veel gevallen De vorming van rivierterras viel samen met ontbossing.

"Het is op dit moment een soort van handgolvende koppeling, maar ik denk dat dit wereldwijd kan voorkomen, "zei Schanz. "Het is gewoon geen signaal dat we eerder hebben gezocht."

Schanz begint in augustus met een faculteitsfunctie aan Colorado College, waar ze ook van plan is te onderzoeken wat de bevinding betekent voor hoe riviercanyons zich vormen door natuurlijke processen.

"Ik denk dat het menselijke deel echt interessant is, maar wat heeft bredere implicaties, voor mij, is het bewijs dat als je verandert hoe sediment door een rivier beweegt, u kunt erosiesnelheden wijzigen, ' zei Schans.