Au cours du siècle dernier, les scientifiques se sont débattus avec une question persistante en géologie :pourquoi la structure et l'élévation de certaines montagnes continuent-elles d'évoluer longtemps après que les forces tectoniques qui les ont formées cessent ?

En utilisant un nouveau modèle pour explorer les courants sous-jacents des paysages de montagne, Le professeur adjoint Sean Gallen de la Colorado State University a découvert qu'il y a un flux et reflux d'activité dans ces montagnes, même dans des endroits qui sont tectoniquement inactifs ou au-delà du point de « construction » de la montagne.

l'étude de Gall, qui a analysé les pics de deux des parcs nationaux les plus visités des États-Unis, la Blue Ridge Parkway et les Great Smoky Mountains, met un terme à un débat vieux d'un siècle sur le cours vers l'ouest de la rivière Tennessee.

Sur la base des constatations, Gallen a déclaré que ce système fluvial s'est détourné d'une route plus directe vers le sud vers le golfe du Mexique il y a environ 10 millions d'années. La réorganisation de la rivière peut être attribuée à l'érosion et se reflète dans l'ADN des poissons et des salamandres dans la voie navigable. Ceci suggère un lien entre la dynamique des paysages montagneux et l'évolution et la diversité des espèces aquatiques.

L'étude, "Contrôles lithologiques sur la dynamique des paysages et l'évolution des espèces aquatiques dans les montagnes post-orogéniques, " a été récemment publié en ligne dans Lettres des sciences de la Terre et des planètes .

Les paysages de montagne restent actifs pendant des millions d'années

Traditionnellement, les scientifiques pensaient que le terrain montagneux accidenté est lentement et régulièrement usé en une surface plane lorsqu'un épisode tectonique se termine. Mais Gallen a découvert que les paysages de montagne sont assez actifs en raison des variations de la force de la roche sous-jacente.

Il a utilisé des techniques de modélisation pour découvrir l'impact de l'érosion des roches plus dures dans ces parcs nationaux. Gallen a découvert que lorsque les roches plus dures s'érodent, exposer des surfaces plus douces, des chutes d'eau se forment aux contacts géologiques.

"Cela augmente les taux d'érosion et rajeunit le paysage, " Galle, chercheur au Département de Géosciences, expliqué. Et quand les chutes d'eau se dirigent vers une ligne de partage des eaux, la division migrera dans la direction du taux d'érosion inférieur.

"Cela a un effet en cascade, augmentant les taux d'érosion d'un bassin mais, dans l'autre, réduire ces taux, " il expliqua.

"La rivière est heureuse"

Gallen a déclaré que cette nouvelle découverte aide à expliquer le chemin long et sinueux du système de la rivière Tennessee, qui coule des Appalaches et prend un virage abrupt vers l'ouest de la Caroline du Nord et l'est du Tennessee. La rivière rejoint ensuite la rivière Ohio et se jette dans le fleuve Mississippi.

"C'est l'une de ces caractéristiques irrégulières au sujet desquelles les gens sont curieux, " dit Gallen. " C'est inhabituel de voir une rivière emprunter ce long chemin. Quelque chose est arrivé; il coulait directement vers le sud."

Le scientifique a également trouvé des preuves géologiques dans le bassin fluvial supérieur d'une dérivation relativement récente du cours de la rivière - la dispersion de sédiments dans le golfe du Mexique.

"Même s'il s'agit d'un trajet plus long, avec la configuration moderne et les types de roches, c'est le chemin de moindre résistance, " dit-il. " La rivière est 'heureuse' dans cette position. "

Sur la base de son analyse, Gallen fait maintenant équipe avec des biologistes et d'autres scientifiques pour approfondir ce qu'il a découvert.

« Ce débat sur les Appalaches dure depuis 1894, " at-il dit. " Je suis plus intéressé à découvrir ce qui a causé ces perturbations. "

Biodiversité de la rivière Tennessee

Le bassin de la rivière Tennessee possède la plus grande diversité de poissons d'eau douce dans un climat tempéré du monde entier. En dehors des tropiques, c'est un endroit très important pour étudier la biodiversité, et les chercheurs ont analysé l'ADN de petits ménés connus sous le nom de dards qui s'y trouvent. Il est bien documenté en biologie, mais pas compris, qu'il y a 10 millions d'années, il y a eu un pic de divergence de cette espèce, ainsi que plusieurs autres espèces aquatiques. Gallen a dit qu'il est possible que les chutes d'eau agissent comme des barrières; les poissons peuvent descendre la cascade mais ne peuvent pas remonter en amont. Cela pourrait aider à expliquer pourquoi il y a tant de lignées différentes de ces espèces, heures supplémentaires.