Учените откриха скрит двигател на растежа на най-високия връх

С височина 8849 метра, връх Еверест (наричан още Чомолунгма) е с около 200 метра по-висок от другите върхове в Хималаите. Тази планинска верига, създадена, когато индийската тектонска плоча се разби в Азия, все още е много активна и продължава да се издига.

Скорошни GPS измервания показват, че скоростта на издигане на скалите на Чомолунгма е по-висока, средно около 2 мм на година, в сравнение с дългосрочната средна стойност от 1 мм на година. В ново проучване изследователите са се опитали да разберат дали това изненадващо увеличение на надморската височина е единствено продукт на тектонично издигане или действат други механизми. Те откриват, че един изненадващ процес също може да е допринесъл за това. Това е т.нар. „улавяне, прихващане на река“, „превземане“, дори „пиратство“ на река, ако трябва да е по-атрактивно (Stream capture, river capture, river piracy, stream piracy).

Проучването разкрива, че височината на връх Еверест се е увеличила с до 50 метра поради ерозия от близката река Арун. Процесът на ерозия кара планината да се издига с около 2 милиметра всяка година заради изостатичната реакция, което прави Еверест аномално по-висок от другите върхове в Хималаите. Връх Еверест е нараснал с допълнителни 15 до 50 метра поради ерозионните сили на река Арун.

Река Коси, изобразена тук, може да е допринесла за „бързия растеж“ на Еверест. Кредит:  Steve Upton.

Сблъскващи се плочи

Преди около 50 милиона години Индийската плоча се е преместила на север към по-голямата Евразийска плоча. Те се сблъскват и тъй като и двете са плочи от континентална кора, нито една не може лесно да се потопи под другата. Вместо това сблъсъкът нагърчва земната кора. Сушата се издига нагоре между тях, за да образуват масивната планинска верига, която виждаме днес. Този процес на сблъсък на континенти продължава и до днес, предизвиквайки продължаващото издигане на Хималаите.

По същество огромният натиск и сила, генерирани от сблъсъка, причиняват удебеляване на кората, което води до издигането на върхове като връх Еверест. Освен това продължаващото движение на Индийската плоча към Евразия продължава да изтласква планините все по-високо всяка година.

Понякога това издигане може да бъде балансирано от ерозия, което води до по-стабилна планинска височина. Но в случая с Еверест нетният темп на растеж е около 1 мм на година или 1 метър на всеки 1000 години.

Китайски геолози решават да проучат ефекта на един малко вероятен виновник: реките.

Реки, пирати и планини

Пиратството, превземането на река е геоложки процес, при който река или поток улавя потока на друга река, като по този начин отклонява водния поток в нов дренажен басейн.

Превземането на река е често срещан процес за планинските терени, при който една река улавя течението на друга река, която носи водите си по успоредна на планинската верига долина, но разположена малко по-високо.

Причината за това превземане или пиратство ако щете, обиктовено е обратната на течението ерозия или ерозията на бреговете на речното корито, когато реката се врязва във водосборното пространство, пресича го и достига коритото на съседен поток. Това води до пресушаване на речното корито, което се намира по- горе. Сред морфологичните признаци на това прихващане са наличието на остър завой на реката, чиято поява не може да се обясни с терена. От геоложка гледна точка, появата на прехващане може да бъде указана от наличието в по-младите тераси на превзетата река на камъчета от тези скали, които не присъстват в по-старите тераси. В този случай посоката на потока в прехванатата зона може да бъде противоположна на общия наклон на зоната.

Този процес може да доведе до повишени нива на ерозия в новообразуваната речна система, променяйки ландшафта с течение на времето.

За това проучване фокусът е върху река Арун, която е основен приток на река Коси, която тече през Китай, Непал и Индия.

Комплексната дренажна мрежа на река Коси. Местният релеф е най-висок там, където проломът пресича Хималаите и надморската височина варира от 8481 м до 1140 м на разстояние само 35 км. Кредит: Dai et al (2024).

Моделите показват, че преди около 89 000 години река Арун е превзела друга река. Това отклоняване на водата предизвиква скок в ерозията, когато река Арун се приспособява към новото си течение.  Авторите на новото проучване предполагат, че докато тази ерозия би намалила надморската височина по протежение на речния канал, бързото отстраняване на земни маси от дефилето би предизвикало изостатична реакция, водеща до издигане на повърхността спрямо околния ландшафт, включително връх Еверест.

В известен смисъл планината се държи като лодка във воден басейн. Тъй като река Арун се врязва в релефа, тя премахна значителен обем скали. Това премахване на маса е причината земната кора да претърпи изостатичен отскок. Подобно на това как една лодка се издига, когато се премахне от нея товар, земната кора под Хималаите се издига, когато тежестта на ерозирания материал се отстрани. Това изместване на земната кора нагоре допринася за издигането на повърхността на целия регион, включително Еверест.

Изследователите изчисляват, че тази изостатична реакция е добавила 15-50 метра към височината на Еверест. Това обяснява някои от скорошните покачвания на надморската височина не само поради тектонична активност. По отношение на темповете, този процес допринася с допълнителни 0,16–0,53 мм годишно за издигането на Еверест, което може да представлява 10–50% от общия растеж на планината напоследък. Това по същество би обяснило изненадващия „рязък скок на растеж“, демонстриран от Еверест.
Това може да е подценен процес

Констатациите от това проучване имат важни последици за научната представа за това как се развива релефът на Хималаите с течение на времето. Въпреки че тектоничните процеси остават основният двигател на издигането на планини в региона, изследването подчертава ролята, която речната ерозия и „пиратство“ могат да играят за увеличаването на издигането на повърхността.

Тук не става въпрос само за Хималаите. Други планински системи с подобна геология може да са претърпели подобни епизоди в своята история. Тази нова работа предоставя нов начин за анализиране на времето и динамиката на събитията за улавянето на реки, които вероятно са се случвали многократно през геоложката история на нашата планета.

Справка: Han, X., Dai, JG., Smith, A.G.G. et al. Recent uplift of Chomolungma enhanced by river drainage piracy. Nat. Geosci. (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01535-w

Източник: Mount Everest is having a growth spurt — and it’s because of its rivers, ZMEScience