معمای رودخانه کلرادو توسط محققان دانشگاه اورگان حل شد

دو مقاله که توسط دانشجویان تحصیلات تکمیلی نوشته شده است، بیان می‌کند منطقه پایین رودخانه کلرادو مدت‌ها پیش، حوضه وسیعی از دریا و جزایر مرطوب را در خود داشته است.

تیمی به رهبری ربکا دورسی، زمین‌شناس دانشگاه اورگان با استفاده از داده‌های حاصل از کانسارهای رسوبی باستانی واقع در شرق گسل سن آندریاس در نزدیکی دریای سالتون در جنوب کالیفرنیا، دو مقاله منتشر کرده است که بینش جدیدی را درباره ریشه رودخانه کلرادو ارائه می‌دهد.

در تصویری که در بالا مشاهده می‌کنید، کوین گاردنر، دانشجوی دکترای علوم زمین در دانشگاه اورگان، در بستر رودخانه‌ای در کوه‌های پالو ورده در حدود نه مایلی جنوب شرقی پالو ورده در کالیفرنیا ایستاده است. در پشت سر او، شخصی به نام امری وترل ایستاده است که در سال ۲۰۱۶ دکترای خود را از دانشگاه اورگان دریافت کرده است. بستر رودخانه در داخل باوس فرمیشن، حاوی کربنات‌های مسطح سفید مربوط به جزر و مد است که روی آن‌ها با گل‌ولای‌های قرمز پوشانده شده است. این‌ها شواهدی هستند که به گذشته آب دریا اشاره دارند.

مقالاتی به ترتیب توسط دانشجوی سابق کارشناسی ارشد یعنی برنان اوکانل و نامزد دکترا یعنی کوین گاردنر ارائه شده است و شواهدی را نشان می‌دهد که مناظر بیابانی دره پایین رودخانه تقریباً ۵ میلیون تا ۶ میلیون سال پیش در زیر دریاهای کم‌عمق با جزر و مد شدید فرو رفته است. جریاناتی وجود داشتند که در امتداد مسیر رودخانه امروزی حرکت می‌کردند.

محققان به این نتیجه رسیده‌اند که لایه‌های سنگ‌های رسوبی حاوی فسیل‌های دریایی، گودال‌ها و سازه‌های رسوبی، به‌طور چشمگیری در سطح دریا به وجود آمده‌اند که مخروط افکنه‌های سابق را غرق کرده و باعث هجوم آب‌های جزر و مد به دره نزدیک رودخانه کلرادو شده است.

این مطالعات که هر دو توسط بنیاد ملی علوم تأمین شده‌اند، قبل از چاپ در مجله بین‌المللی مربوط به رسوب‌شناسی به‌صورت آنلاین منتشر شده بودند.

محققان دانشگاه اورگان نتیجه گرفتند که الگوی استخوان شاه‌ماهی که در ماسه‌های کربناتی موجود در باوس فرمیشن مشاهده می‌شود، نتیجه حرکت کلاسیک آب رو به عقب و جلو است که منحصر به سیستم‌های جزر و مد اقیانوسی است. محققان دانشگاه علوم پزشکی دو مقاله جدید منتشر کرده‌اند و آن‌ها بر این باور هستند که دره پایین رودخانه کلرادو که اکنون منطقه‌ای بیابانی است، به خاطر وجود آب‌وهوای گرم و مرطوب بیش از ۵ میلیون سال پیش توسط حوضه‌های جزر و مد دریا پوشانده شده بود.

اولین مقاله در این زمینه که در پنجشنبه ۸ آبان (۲۹ اکتبر سال ۲۰۲۰) منتشر شد و توسط اوکانل که اکنون در حال گذراندن دوره دکترا در دانشگاه ملبورن در استرالیا است، هدایت شد، نظریاتی در مورد رسوبات اواخر دوره میوسن تا تشکیل اولیه پلیوسن باوس فرمیشن در شرق رودخانه کلرادو در جنوب بلیت کالیفرنیا بیان شده بود.

پیش از این، او و تیمی از زمین‌شناسان دانشگاه اورگان شواهدی یافته بودند که نشان می‌داد خلیج کالیفرنیا یک بار به شمال Blythe رسیده است. این موضوع در مجله Geology در سال ۲۰۱۷ شرح داده شده است.

در مقاله جدید منتشرشده، اوکانل و همکارانش مخلوط غنی از سنگ‌های گل کربنی، بقایای گیاهی و آثار موجودات باستانی را یافته‌اند که نشان‌دهنده شرایط آب در جایی است که آب دریا به دلیل هجوم زیاد آب شیرین به دلیل بارندگی زیاد سالانه رقیق شده است. این موضوع ثابت می‌کند که آب رودخانه کلرادو به این منطقه سرازیر شده است.

رسوبات کشف‌شده در مناطق گسترده‌ای در امتداد ساحل دریایی با آب‌وهوای مرطوب تشکیل شده است. آن‌ها نتیجه گرفتند که یک هجوم ناگهانی به ماسه‌سنگ‌های آهکی، باعث طغیان گسترده دریایی شده است که در ارتباط با افزایش سطح دریا به‌صورت منطقه‌ای است. آن‌ها افزودند که افزایش نسبی سطح دریا ناشی از نشست طولانی‌مدت سطح زمین بوده است.

تیم اوکانل نوشت:

شواهدی با استفاده از علم دیرینه‌شناسی و رسوب‌شناسی یافت شده است که نشان‌دهنده ایجاد یک شرایط ویژه به دلیل مخلوط شدن آب شیرین و آب دریا در یک منطقه با آب‌وهوای مرطوب و با بارش زیاد سالانه است.

از اواخر دوره میوسن تا رسوب در دوران اولیه پلیوسن، ارتفاع رسوبات موجود تا ۳۳۰ متر بالاتر از سطح دریا بوده است

مقاله دوم که به رهبری گاردنر و در سه‌شنبه ۱۶ دی (۵ دسامبر) منتشر شد، نظریاتی را در مورد رسوبات مربوط به جزر و مد با همان قدمت در طرف مقابل تنگه جزر و مد باستانی بیان کرده است. این رسوبات در جایی که جریان‌های معکوس قوی روزانه شمال و جنوب در امتداد محور تنگه جزر و مد وجود دارند، جمع شده‌اند و انتقال تپه‌های شنی بزرگ و رسوب ماسه‌های کربنات را در مقیاس بزرگ انجام داده‌اند.

نویسندگان استدلال کرده‌اند که با توجه به آنچه برخی دانشمندان پیشنهاد داده‌اند، انتقال تپه‌های شنی بزرگ و رسوب ماسه‌های کربنات نمی‌توانسته مانند فرآیندهای جزر و مد در دریاچه ایجاد شود. نتایج این تیم نشان می‌دهد که پس از اواخر دوره میوسن تا رسوب در دوران اولیه پلیوسن، ارتفاع این رسوبات تا ۳۳۰ متر بالاتر از سطح دریا بوده است که به خاطر فشار پوسته مربوط به حرکت گسل سن آندریاس در مدت طولانی بوده است.

دورسی، استاد گروه علوم زمین دانشگاه اورگان گفت:

در مجموع، مقالات جدید ما شواهد قطعی را نشان می‌دهد که باوس فورمیشن جنوبی در حاشیه یک تنگه دارای جزر و مد دریایی تشکیل شده است که دره رودخانه پایین کلرادو را قبل تشکیل این رودخانه به‌صورت امروزی، پر کرده است.

نقشه‌ای از مسیر دریایی جزر و مد جنوب باوس که با داده‌های هر دو مطالعه بازسازی شده است، نشان می‌دهد که مناطق کویری از Blythe تا Palo Verde کالیفرنیا، در اواخر دوره میوسن تا اوایل دوره پلیوسن به خاطر وجود دریاهای کم‌عمق و وجود جریان جزر و مد، غوطه‌ور شدند.

میوسن، یک دوره زمین‌شناسی است که از ۲۳ میلیون سال پیش تا ۵٫۳ میلیون سال پیش ادامه داشته است. پلیوسن بین ۵٫۳ میلیون و ۲٫۶ میلیون سال پیش رخ داده است.

استیفن هاسیوتیس، زمین‌شناس دانشگاه کانزاس و اشلی هود، زمین‌شناس دانشگاه ملبورن نویسندگان مشترک مقاله اول به همراه اوکانل و دورسی بوده‌اند.

در سال ۲۰۱۸، مقاله دیگری به رهبری دورسی در مجله Sedimentary Geology منتشر شد که بیان می‌کرد بخش‌های پایین رودخانه کلرادو تحت تأثیر تغییرات زمین در بستر زیرین و همچنین تغییر سطح دریا بوده‌اند. این رودخانه تقریباً از ۶٫۳ تا ۴٫۸ میلیون سال پیش (در مراحل اولیه تشکیل رودخانه)، یک سری وقفه در زمینه خروج رسوب داشته است.