Het Amazonebekken is een van de meest biodiverse plekken op aarde; zijn bijna 8 miljoen vierkante kilometer (3 miljoen vierkante mijl) kan de thuisbasis zijn van maar liefst 10 procent van 's werelds soorten. Onder het befaamde bladerdak van de Amazone is het meanderende Amazone-riviersysteem - het grootste ter wereld, met de hoogste afvoer - belangrijk voor de biodiversiteit van de regio en geeft het vorm aan het landschap.

Over het algemeen kunnen rivieren worden beschouwd als ofwel hun kanalen eroderen of ze opbouwen, en de hoeveelheid sediment die ze vervoeren, kan bepalen in welke van die twee staten ze zich bevinden. Als een rivier veel sediment vervoert zonder veel water, zal het afzettingen afzetten het sediment en de opbouw van zijn uiterwaarden. Als alternatief, als een rivier gutst zonder veel sediment, zal deze in zijn oevers en bedding snijden, een vallei uitsnijden en terrassen boven de rivierbedding verlaten.

In het geval van het Amazone-riviersysteem heeft het een lappendeken van diepe kanalen en brede sedimentterrassen die tientallen meters boven het water kunnen uitsteken en losgekoppelde eilanden vormen die tussen rivieren drijven. Het lappendeken van het systeem zou het resultaat kunnen zijn van de verrassend wendbare reacties van rivieren op klimaatschommelingen tijdens de laatste ijstijd, volgens een nieuwe studie van Goldberg et al. Toen het klimaat in deze periode veranderde, had dit ertoe kunnen leiden dat de rivieren eroderen en vervolgens veranderen om hun uiterwaarden op te bouwen. De resultaten van deze nieuwe studie zouden niet alleen het landschap van de Amazone kunnen helpen verklaren, maar ook de biodiversiteit ervan en zouden veronderstellingen over hoe de Amazone is gebouwd, kunnen veranderen.

Opbouwen en dan afbreken

Voor veel grote rivieren is het hervormen van een riviergeul na een overgang van erosie naar depositie een langzaam proces dat honderdduizenden jaren in beslag neemt. Daarom wordt aangenomen dat grote rivieren doorgaans te traag reageren om snelle klimaatveranderingen weer te geven, zoals schommelingen tussen ijstijden en interglaciale perioden.

De auteurs betwisten het idee dat de Amazone te groot is om te veranderen. Om hun hypothese te testen, combineerden de onderzoekers het modelleren van rivierstromen en sedimentbelasting met topografische analyses, waarbij ze onderzochten hoe landschappen konden evolueren als reactie op een veranderend klimaat. Tot hun verbazing ontdekten ze dat de Amazone in tienduizenden jaren had kunnen overschakelen van erosie naar bouwen, wat gemakkelijk snel genoeg is om klimaatveranderingen weer te geven, zei Samuel Goldberg, een geomorfoloog van het Massachusetts Institute of Technology die de studie leidde.

"We ontdekten dat de gemiddelde responstijd van de Amazone slechts enkele tienduizenden jaren is, wat aanzienlijk korter is dan de 100.000-jarige periode van ijstijden," zei Goldberg.

Hun resultaat markeert een fundamentele verandering in het begrip van wetenschappers van de landschapsevolutie in de Amazone en mogelijk ook voor andere grote rivieren.

"Het landschap registreert deze grote schommelingen in het klimaat, waarvan we niet echt dachten dat het zou zijn gebeurd met de Amazone-rivier. Er was een veronderstelling dat grote rivieren zoals deze bestand waren tegen snelle klimaatveranderingen," zei José Constantine, een geomorfoloog aan het Williams College, die niet bij het onderzoek betrokken was.

Het patroon van verschillende landvormen gecreëerd door rivieren en klimaatschommelingen zou kunnen hebben bijgedragen aan de versnippering van leefgebieden. Steile, diepe riviergeulen kunnen voor bepaalde soorten een barrière vormen. Na verloop van tijd kunnen die barrières leiden tot isolatie en nieuwe evolutionaire paden.

"Er waren fysieke veranderingen [in] het landschap waar deze habitats verschuiven, groeien, krimpen, verbinden", zei Goldberg. Die verschuivingen hadden meer niches kunnen creëren voor planten en dieren om te vullen en waarin ze konden evolueren.

"We leven op een planeet die ongelooflijk gevoelig is voor klimatologische en tektonische veranderingen en zelfs de veranderingen die we haar rechtstreeks opleggen. En die veranderingen hebben gevolgen", zei Constantine. "Deze studie benadrukt de potentiële rol die klimaatschommelingen kunnen hebben gespeeld in de evolutie en in de ontwikkeling van habitats op de lange termijn."