Dans une sorte de mystère géologique, les scientifiques savent depuis des décennies qu'une immense calotte glaciaire s'étendait sur la majeure partie du Canada et une grande partie du nord-est des États-Unis 25, il y a 000 ans. Ce qui a été plus difficile à cerner, c'est comment - et surtout à quelle vitesse - il a atteint sa taille ultime.

Un indice pour répondre à cela, Tamara Pico a dit, peut impliquer des changements dans la rivière Hudson.

Un étudiant diplômé travaillant dans le groupe dirigé par Jerry Mitrovica, le professeur de sciences Frank B. Baird Jr., Pico est l'auteur principal d'une étude qui estime comment les glaciers se sont déplacés en examinant comment le poids de la calotte glaciaire a modifié la topographie et entraîné des changements dans le cours de la rivière. L'étude est décrite dans un article de juillet publié dans Géologie .

"La rivière Hudson a changé de cours plusieurs fois au cours du dernier million d'années, " a déclaré Pico. " La dernière fois, c'était environ 30, il y a 000 ans, juste avant le dernier maximum glaciaire, quand il s'est déplacé vers l'est.

"Ce canal ancestral a été daté et cartographié … et la façon dont la calotte glaciaire s'y connecte est la suivante :au fur et à mesure qu'il grandit, il charge la croûte sur laquelle il repose. La Terre est comme la pâte à pain à ces échelles de temps, alors qu'il s'enfonce sous la calotte glaciaire, la région qui l'entoure est bombée vers le haut. En réalité, nous l'appelons le renflement périphérique. L'Hudson est assis sur ce renflement, et comme il est soulevé et incliné, la rivière peut être forcée de changer de direction."

Développer un système qui pourrait relier la croissance de la calotte glaciaire aux changements de direction de l'Hudson, Pico a commencé avec un modèle de la façon dont la Terre se déforme en réponse à diverses charges.

"On peut donc dire, s'il y a une calotte glaciaire au-dessus du Canada, Je peux prédire que le terrain à New York sera surélevé de X mètres, " a-t-elle dit. " Ce que nous avons fait, c'est créer un certain nombre d'histoires de glace différentes qui montrent comment la calotte glaciaire a pu se développer, dont chacun prédit un certain modèle de soulèvement, et ensuite nous pouvons modéliser comment la rivière a pu évoluer en réponse à cette remontée d'eau."

Le résultat, Pico a dit, est un modèle qui peut pour la première fois être capable d'utiliser les changements des caractéristiques naturelles du paysage pour mesurer la croissance des calottes glaciaires.

"C'est la première fois qu'une étude utilise le changement de direction d'une rivière pour comprendre quelle histoire de glace est la plus probable, ", a-t-elle déclaré. "Il existe très peu de données sur la croissance de la calotte glaciaire, car au fur et à mesure qu'elle grandit, elle agit comme un bulldozer et racle tout jusqu'aux bords. Nous avons beaucoup d'informations sur la façon dont la glace se retire, car il dépose des débris en fondant, mais nous n'obtenons pas ce type de record alors que la glace avance."

Le peu de données que les scientifiques ont sur la croissance de la calotte glaciaire, Pico a dit, provient des données sur le niveau de la mer au cours de la période, et suggère que la calotte glaciaire au-dessus du Canada, notamment dans l'est du pays, est resté relativement faible pendant une longue période, puis a soudainement commencé à grandir rapidement.

"Dans un sens, cette étude est motivée par cela, parce qu'il demande :pouvons-nous utiliser des preuves d'un changement de direction de la rivière… donc cet enregistrement est conservé. Nous pouvons utiliser des preuves dans le paysage et les rivières pour dire quelque chose sur la calotte glaciaire, même si cette zone n'a jamais été recouverte de glace."

Bien que l'étude offre de solides preuves suggérant que la technique fonctionne, Pico a déclaré qu'il restait encore beaucoup de travail à faire pour confirmer que les résultats sont solides.

"C'est la première fois que cela est fait, nous devons donc faire plus de travail pour explorer comment la rivière réagit à ce type de soulèvement et comprendre ce que nous devrions rechercher dans le paysage, " dit-elle. " Mais je pense que c'est extrêmement excitant parce que nous sommes tellement limités dans ce que nous savons sur les calottes glaciaires avant le dernier maximum glaciaire. Nous ne savons pas à quelle vitesse ils ont grandi. Si nous ne le savons pas, nous ne savons pas à quel point ils sont stables."

Aller de l'avant, Pico a déclaré qu'elle travaillait à appliquer la technique à plusieurs autres rivières le long de la côte est, y compris le Delaware, Potomac, et Susquehanna, qui montrent tous des signes de changement rapide au cours de la même période.

"Il existe des preuves que les rivières ont connu des changements très inhabituels qui sont sans aucun doute liés à ce processus, " dit-elle. " Le Delaware a peut-être en fait inversé la pente, et le Potomac et Susquehanna montrent tous deux une forte augmentation de l'érosion dans certaines zones, suggérant que l'eau se déplaçait beaucoup plus vite."

À long terme, Pico a dit, l'étude peut aider les chercheurs à réécrire leur compréhension de la rapidité avec laquelle le paysage peut changer et de la réaction des rivières et autres caractéristiques naturelles.

"Pour moi, ce travail consiste à essayer de relier les preuves sur terre à l'histoire de la glaciation pour montrer à la communauté que ce processus - ce que nous appelons l'ajustement isostatique glaciaire - peut vraiment avoir un impact sur les rivières, " a déclaré Pico. " Les gens pensent le plus souvent aux rivières comme des éléments stables du paysage qui restent fixes très longtemps, échelles de temps de plusieurs millions d'années, mais nous pouvons montrer que ces effets de la période glaciaire peuvent modifier le paysage à des échelles de temps millénaires. La calotte glaciaire grandit, la Terre se déforme, et les rivières répondent."

Cette histoire est publiée avec l'aimable autorisation de la Harvard Gazette, Journal officiel de l'université Harvard. Pour des nouvelles universitaires supplémentaires, visitez Harvard.edu.