Как Земля построила Амазонку? – Фундаментальные науки

Педро Валь

Геологический заговор на 3 миллиарда лет

*

Амазонка занимает 0,5% поверхности Земли, но является домом для подавляющих 10% мирового биоразнообразия. Экологическую грандиозность такого масштаба невозможно создать в одночасье. Как это произошло?

От побережья Атлантического океана до границы с Анд скалы, поддерживающие континент под Амазонкой, слились с востока на запад, как груды машин. Свыше 3 миллиардов лет назад и примерно до 900 миллионов лет назад около шести небольших континентов стали тем, что сегодня является северной частью Южной Америки. Эта сверхстабильная среда (которую в науках о Земле называют кратоном) является первым «фактором Амазонки». При такой устойчивости и таких древних породах, обнаженных на поверхности, содержащиеся в них питательные вещества со временем теряются с дождевой водой и реками. Таким образом, богатство почв, покрывающих эти породы, гораздо больше на западе региона, где встречаются самые молодые породы. Эта конфигурация вызывает экологический градиент, который приводит к появлению организмов с разной экологической устойчивостью, вызывая продольное разнообразие.

В центре Амазонки с запада на восток образовался изогнутый коридор, поочередно накапливающий тонны наносов речного и морского происхождения. Эта последовательность повторялась в течение сотен миллионов лет, заполняя депрессии и давая начало осадочным бассейнам. Сегодня эти породы составляют основу другой пространственной половины региона, от Анд до Атлантики. Сочетание этого субстрата из скал с гигантским объемом воды и местного климата превращает реки Амазонки в настоящих змей, которые бесконечно извиваются. Отсюда еще один амазонский фактор: благоприятные условия для разделения и смешения популяций водных организмов. Готовый рецепт биоразнообразия.

Некоторые ключевые элементы все еще отсутствуют, например, сочетание побережья Атлантического океана и Анд. Из-за тектоники плит южноамериканский континент был связан с африканским континентом примерно на 250 миллионов лет. Подобно застежке-молнии, тектоника плит инициировала раскол между Южной Америкой и Африкой на южной границе, что привело к образованию Атлантического океана. Около 110 миллионов лет назад береговая линия располагалась на восточной окраине нынешней Амазонки, а вместе с ней и устье Амазонки. Однако по-прежнему не было реки, пересекавшей весь континент. У Амазонки было два больших гидрографических бассейна, один на востоке, другой на западе, граничащих с нынешним состоянием Амазонки с севера на юг. Чтобы свести их вместе, был заштрихован еще один геологический участок. Наряду с медленной миграцией континента на запад, вся сеть тектонических плит реорганизовалась под Тихим океаном из-за мантийного потока внутри планеты на глубине в сотни километров. Около 50 миллионов лет назад сформировалась плита Наска, которая с тех пор столкнулась с южноамериканским континентом. Это столкновение привело к восстанию в Анд, замкнув список амазонских факторов. Анды начали подниматься в районе Боливии и на юге Перу в течение последних 20-30 миллионов лет, но достигли своего нынешнего уровня только в последние 10 миллионов лет.

С их величественным перепадом высот от четырех до шести километров под тяжестью гор вздулись все предгорья Анд и даже центральный регион Амазонки. Образовавшаяся в результате континентальная депрессия позволила проникнуть морским водам через Венесуэлу. В результате образовалась болотистая среда, в которой смесь пресной и соленой воды стала «колыбелью жизни», по мнению некоторых исследователей. Эта великая континентальная депрессия, известная в науке как озеро Пебас, просуществовала около 15 миллионов лет. Существование и характеристики этого озера до сих пор активно обсуждаются учеными.

Отложения Анд в результате явного подъема и эрозии заполнили Пебас, смещая его все больше и больше на восток. Когда впадина заполнилась, рекам удалось пересечь Амазонку с запада на восток, и поэтому в какой-то момент за последние 9 миллионов лет Амазонка сформировалась такой, какой она есть сегодня. Откуда нам это знать? Именно в этот период скопление затопленных отложений у побережья к востоку от устья Амазонки начало получать типично андские отложения, а не древние породы кратона. А сколько лет было бы Амазонке? В дополнение к предложению 9 миллионов лет, есть два других основных предположения: ему будет 6 миллионов лет или 2,5 миллиона лет. Как и в случае с озером Пебас, ведутся оживленные дискуссии о возрасте Амазонки.

Великое соединение рек позволило фауне, накопившейся за миллионы лет на западе, распространиться на восток. 2,5 миллиона лет назад планета усилила колебания своей орбиты, которые вызвали знаменитые плейстоценовые ледовые циклы. Это было следствием циклических изменений в объеме воды в Амазонке за тысячи лет, которые привели к изменению речной системы и созданию климатических циклов, которые повлияли на характер засух и наводнений с тех пор.

Амазонке потребовалось 3 миллиарда лет геологических событий, чтобы достичь того, чем она является сегодня. Беспрецедентный геологический заговор.

*

Педро Валь – геолог и профессор Федерального университета Ору-Прету.

В 2020 и 2021 годах Научная группа по Амазонке – SPA под эгидой Сети решений для устойчивого развития собралась, чтобы подготовить первый интегрированный научный отчет по Амазонке. Этот текст вдохновлен главой 1 этого документа, написанной Педро Валь и его сотрудниками. Полный отчет можно скачать по адресу: https://www.theamazonwewant.org/

Подпишитесь на информационный бюллетень Serrapilheira, чтобы следить за другими новостями института и блога Ciência Fundamental.

Back to top button