Planten kunnen hellingen stabiliseren, toch intensiveert regenval vaak de bodemerosie. Tot nu, hoe deze twee dingen op elkaar inwerken om bergtopografie te vormen, was alleen duidelijk voor een paar kleine regio's op aarde. In een nieuwe studie, Professor Todd Ehlers, Dr. Jessica Starke en Dr. Mirjam Schaller van de afdeling Geowetenschappen aan de Universiteit van Tübingen, Duitsland, onderzocht hoe planten en klimaat topografie vormen. Dit deden ze in een grote studie van de 3, 500 kilometer lange westelijke rand van het Andesgebergte in Peru en Chili. Ze ontdekten dat de vraag hoe planten het landschap en erosie beïnvloeden verschillende antwoorden kunnen hebben, afhankelijk van welk gebied wordt onderzocht. De belangrijkste geïdentificeerde factoren zijn de klimaatzone en de plantbedekking. In de droge Atacama-woestijn, bijvoorbeeld, schaarse vegetatie is voldoende om de grond op zijn plaats te houden; terwijl hogere erosiesnelheden te zien zijn in de nattere en meer gematigde streken waar de plantenbedekking dichter is. De studie is gepubliceerd in de nieuwste editie van het tijdschrift Wetenschap .

Het onderzochte gebied van de Andes strekt zich uit over bijna de gehele lengte van Zuid-Amerika, van 6 tot 36 graden zuiderbreedte. Deze regio omvat zes klimaatzones, van zeer droog tot gematigd. "Langs de westelijke rand van de Andes, veel individuele studies hebben de snelheid van bodemerosie in de afgelopen miljoen jaar bepaald, ", zegt Todd Ehlers. "Toch waren de resultaten inconsistent en konden ze niet gemakkelijk worden verklaard." Om de snelheid van erosie te evalueren, de onderzoekers gebruikten zogenaamde kosmogene nucliden, die op het aardoppervlak worden geproduceerd door kosmische straling uit de ruimte. De nucliden hopen zich alleen op als de grond wordt blootgesteld. Met behulp van de concentratie van de isotopen uit sedimenten in 86 rivieren, de onderzoekers konden berekenen hoe snel de bergen erodeerden. "We hebben eerdere resultaten van 74 onderzoekslocaties in Peru en Chili aangevuld met 12 nieuwe metingen om de hiaten op te vullen. ", zegt Ehlers. Dit stelde hem en zijn team in staat om veranderingen in bergerosie in verschillende vegetatie- en klimaatzones langs de Andes te bestuderen. De erosiesnelheden varieerden van 1,4 meter tot 150 meter per miljoen jaar.

Complexe verbindingen

Planten gebruiken hun wortels om de grond op hellingen te houden en het water dat over het oppervlak stroomt te vertragen, waardoor hellingen worden gestabiliseerd. Maar, planten kunnen ook erosie versterken door hun wortels te gebruiken om rotsen af ​​te breken tot grond die gemakkelijker erodeerbaar is. Echter, de situatie wordt complexer wanneer rekening wordt gehouden met regenval. Neerslag is belangrijk voor de vegetatie, maar is ook een belangrijke motor voor bodemerosie. "Je zou kunnen denken dat hoe dichter het plantendek, hoe minder erosie er zou zijn. Deze eenvoudige correlatie is correct voor sommige regio's van de Andes", zegt Ehlers. "Echter, andere factoren zoals de hoeveelheid regen spelen ook een belangrijke rol. Het is opwindend om nu te zien hoe bergerosie deze interactie tussen planten en regenval weerspiegelt." in de gematigde Andesgebieden is er een dichte begroeiing door hevige regenval. Deze regenval is hoog genoeg om de bodemerosie te vergroten, ondanks de aanwezigheid van dichte vegetatie. Echter, in gebieden met een nog dichtere vegetatie dan gematigde gebieden, planten zijn in staat om de effecten van regenval op erosie te overtreffen en hellingen worden gestabiliseerd, en steiler.

"Ons grootschalig onderzoek over deze brede klimaat- en vegetatiegradiënt in de Andes helpt ons om de waarnemingen van vele andere studies beter te begrijpen, Ehlers legt uit. "Eerdere studies werden meestal uitgevoerd in geografische regio's die beperkt waren in termen van hun omgeving of klimaat. Pas als je met een grote regio werkt, zie je het grote plaatje van hoe planten en klimaat in wisselwerking staan ​​met landschappen." Vegetatie vormt een schakel tussen de biosfeer en het aardoppervlak. "Onze studie is een voorbeeld van een nieuwe wetenschappelijke grens waar de aarde en life sciences elkaar ontmoeten. We leren steeds meer over hoe sterk de vaste en levende delen van de aarde op elkaar inwerken, en we kunnen de effecten van deze interacties observeren over lange tijdschalen van duizenden jaren, ’ zegt Ehlers.