Si jamais vous prenez l'avion de L.A. à San Francisco, Californie, vous remarquerez peut-être le Gabilan Mesa à l'est alors que vous commencez votre descente vers l'aéroport international de San Francisco. Si vous regardez attentivement, vous remarquerez peut-être deux choses étranges :une série de cicatrices blanchâtres, où les affleurements rocheux perturbent le lisse, coteaux herbeux, et une forte asymétrie dans l'orientation des affluents, avec beaucoup s'écoulant vers le sud et peu s'écoulant vers le nord.

Ce que vous ne pouvez pas voir, ce sont les quelques mètres de sol qui se trouveraient sous vos pieds si vous vous teniez à la surface, mais il s'avère que cette colonne de sol peut avoir beaucoup à voir avec la formation de votre 10, Vue à 1000 pieds.

Sur de longues échelles de temps, la transition des pentes vers les canaux est contrôlée par les efficacités relatives du transport du sol et de l'érosion des canaux. Cette transition reste généralement stable lorsque les taux d'érosion changent, parce que les augmentations du taux d'érosion exposeraient généralement des roches plus résistantes que les sols altérés sus-jacents, ralentissant ainsi toute nouvelle augmentation du taux d'érosion. Mais que se passerait-il si le contraire était vrai, si l'augmentation des taux d'érosion expose des roches très vulnérables, provoquant une augmentation instable du taux d'érosion?

Dans ce scénario, la forme du paysage serait fragile, susceptible de reconfigurations majeures face à de faibles variations du taux d'érosion. Dans leur article pour le Bulletin de la Société géologique d'Amérique , Samuel Johnstone et ses collègues démontrent que cela peut être le cas dans des paysages développés dans des types de roches susceptibles de s'écailler, un processus qui fracture largement ces roches lorsqu'elles sont exposées à des cycles de mouillage et de séchage.

En utilisant des mesures de laboratoire de la résistance de la roche, Johnstone et ses collègues démontrent que les sols de la Gabilan Mesa, Californie, sont en fait plus solides que les roches dont ils sont issus, une fois que ces roches mères ont été exposées à un seul cycle de mouillage et de séchage.

Au sein de la Gabilan Mesa, ces roches sont généralement recouvertes de terre, mais peut être exposé dans des caractéristiques de canal d'érosion spectaculaires appelées arroyos. La morphologie des arroyos et leur position dans le paysage suggèrent qu'ils se forment en coupant agressivement vers le haut dans le sol les versants des collines. La théorie prédit que ce comportement serait attendu dans un scénario d'érosion instable.

Ce qui est peut-être le plus intéressant, c'est comment le climat influence la réponse fragile du paysage enregistrée par les arroyos. Les arroyos se trouvent exclusivement dans les bassins versants s'écoulant vers le sud, et Johnstone et ses collègues pensent que c'est la conséquence de la couche de sol plus mince qui se forme sur ces plus ensoleillés, plus sec, pentes plus peu végétalisées. Ces sols minces permettent d'accéder plus facilement au substratum rocheux hautement érodable par les processus érosifs, et arroyos à déclencher plus facilement. Ce déclenchement asymétrique de la croissance du canal vers le haut (pente ascendante) semble entraîner une asymétrie topographique profonde, dans lequel les drainages sont densément tassés sur les pentes exposées au sud et presque absents sur les pentes exposées au nord. Ce schéma est observable à l'échelle de bassins versants entiers. Les observations de l'équipe suggèrent que cette réorganisation à grande échelle du paysage de Gabilan Mesa commence par les sols, et la combinaison inhabituelle de sols relativement solides formés à partir de roches facilement affaiblies.