Çığır açan çalışma, dağ oluşumuyla ilgili yerleşik görüşleri sarsıyor

Colorado Eyalet Üniversitesi liderliğindeki yeni araştırma, dağların nasıl ve neden daha önce düşünülenden daha derine gömüldüğüne dair cevaplara işaret ediyor.

California Eyalet Üniversitesi’nde baş yazar ve yer bilimleri profesörü olan Sean Gallen, “Dağ inşası, Dünya’nın nasıl davrandığına dair temel bir süreçtir ve bu çalışma, onu düşündüğümüz kadar iyi anlayamayabileceğimizi gösteriyor” dedi.

Galen ve ekibi, güney İtalya’daki dağ binalarının geniş geçmişlerini yeniden inşa etmek için manzaraları kullanmak için yeni veri kümeleri ve metodolojiler üretti. Eşsiz yaklaşımları, Gallen’in “endişe verici” dediği sonuçları üretti.

Güney İtalya’daki Calabria’daki gibi yitim zonlarında, bir tektonik levha diğerinin altına batar. Bu yerlerdeki dağların yer kabuğunun buruşması ve yoğunlaşmasıyla oluştuğuna inanılıyor.

Ekip, binlerce yıldan on milyonlarca yıla kadar jeolojik olarak kısa ve uzun zaman ölçeklerini kaydeden ölçümler topladı. Tektonik tarihin “jeolojik kaydedicisi” gibi, manzara geri kalanı doldurdu.

Ön planda bir deniz terası (düz alan) ile Tiren Denizi’ne bakan Calabria manzarası. Kredi bilgileri: Sean Gallen

Gallen, “Güney İtalya’da manzara, aslında genellikle kullandığımız bu farklı stiller arasındaki köprüdür.” Dedi.

İtalyan yarımadasının “parmağı” boyunca uzanan düz, yüksek arazi parçaları, dağ oluşumunun yavaş olduğu bir zamanı temsil ediyor ve aşağıdaki keskin kayma, hızlı ivmelenmeyi gösteriyor. Peyzajdaki bu ipuçları, araştırmacıların türünün en uzun ve en eksiksiz kaydı olan uzun vadeli, sürekli bir kaya yüksekliği kaydı oluşturmasına izin verdi.

Galen, “Zaman içinde bir plakanın diğer plakanın altına batma oranı ile kaya yükselme geçmişimiz arasında bir korelasyon görmeyi bekliyoruz ve bunu görmüyoruz.” Dedi.

Kabuk buruşması ve yoğunlaşma, Calabria dağlarının oluşumundaki başka bir sürece ikincil görünmektedir. Veriler, Dünya’nın mantosu boyunca alt levha inişine ve kaya yükselmesini kontrol eden birincil faktör olarak manto akış alanındaki değişikliğe işaret ediyor.

CSU lisansüstü öğrencileri, İtalya’nın Calabria kentinde bir termohistokimyanın temelinden örnekler alıyor. Soldan, çalışmanın ikinci yazarı Nikki Seymour, Joanna Edman ve Eyal Marder. Kredi bilgileri: Sean Gallen

Gallen, “Sonuçlar, dağ inşasına baktığımız tipik yolun güney İtalya için geçerli olmadığını gösteriyor.” Dedi. “Dünya sisteminin çok daha derinlerindeki şeyler tarafından kontrol ediliyor gibi görünüyor. Bu davranış modellerde görülmüş ama doğada hiç görülmemiş. Bunu ilk kez gözlemlediğimizi düşünüyoruz.”

Galen, yorumlarının doğru olup olmadığını doğrulamak için daha fazla veriye ihtiyaç olduğu, ancak bunun mevcut sayısal modeller tarafından desteklendiği konusunda uyardı. Bilim adamları daha önce dağ yüksekliğini Dünya’nın plastik olarak akan mantosu içindeki tektonik plaka etkileşimlerine bağladılar, ancak bu araştırma ilk kez bu mekanizmanın dalma bölgelerinde dağ yapımında baskın güç olduğunu gösteriyor.

Galen, “Sunduğumuz kayıtlar, derin Dünya sinyallerinin yüzeyde olup bitenlere hakim olduğunu gösteriyor” dedi. “15 yıldır Akdeniz’de çalışıyorum ve bu bulgu, bu batma bölgeleri hakkındaki düşüncelerimi derinden değiştirdi.”

Ön planda bir deniz terası (düz alan) ile Tiren Denizi’ne bakan Calabria manzarası. Kredi bilgileri: Sean Gallen

Dönüştürücü ve şeffaf araştırma

Bu çalışma için geliştirilen yeni teknikler, uzun vadeli kaya kaldırma geçmişlerinin inşasında bir atılım sunuyor.

Ekip, bir dizi standart jeomorfoloji ölçümüne (termokronoloji, kozmik çekirdekler, nehir-kaya profilleri ve deniz teraslarında bulunan geçmiş deniz seviyelerinin kaydı) dayalı birleşik bir çerçeve oluşturdu. Yeni yaklaşım diğerlerinden daha eskiye gidiyor ve modellemeyi benzersiz bir şekilde kısıtlamak için farklı veri kümeleri kullanıyor.

Yöntem en iyi şekilde, yakın geçmişteki manzaraların tarihlerine dair ipuçları sağladığı aktif sistemlere uygulanır. Bir sistem jeolojik zaman içinde ne kadar aktifse, geçmişini güvenle yeniden inşa etmek o kadar zor olur.

Çalışma için bir program geliştirilmiş ve yayınlanmıştır. DOI: 10.1038/s41561-023-01185-4