Если вы когда-нибудь летите из Лос-Анджелеса в Сан-Франциско, штат Калифорния, вы можете заметить Месу Габилан на востоке, когда начинаете спуск в международный аэропорт Сан-Франциско. Если приглядеться внимательно, то можно заметить две странные вещи: серию белоснежных шрамов, где выходы скал прерывают гладкие, покрытые травой склоны холмов, и сильную асимметрию в ориентации притоков, многие из которых текут на юг, а некоторые - на север.
Чего вы не видите, так это нескольких футов почвы, которая лежала бы у вас под ногами, если бы вы стояли на поверхности, но оказывается, что столб почвы может иметь непосредственное отношение к формированию ваших 10 000 -нога вид.
В течение длительного времени переход от склонов холмов к каналам контролируется относительной эффективностью переноса почвы и эрозии каналов. Этот переход обычно остается стабильным при изменении скорости эрозии, потому что увеличение скорости эрозии обычно обнажает породы, более прочные, чем вышележащие выветрившиеся почвы, тем самым замедляя любое дальнейшее увеличение скорости эрозии. Но что произошло бы, если бы было наоборот, если бы увеличение скорости эрозии обнажило очень уязвимые породы, вызывая нестабильное увеличение скорости эрозии?
В этом сценарии форма ландшафта будет хрупкой, подверженной серьезной реконфигурации перед лицом небольших изменений скорости эрозии. В своей статье для Бюллетеня Геологического общества Америки Сэмюэл Джонстон и его коллеги демонстрируют, что это может иметь место в ландшафтах, сформированных из типов пород, которые подвержены гашению, процессу, который повсеместно разрушает эти породы, когда они подвергаются циклам увлажнения и высыхания..
Используя лабораторные измерения прочности горных пород, Джонстон и его коллеги демонстрируют, что почвы в Габилан Меса, Калифорния, на самом деле прочнее, чем породы, из которых они образовались, после того как эти материнские породы подверглись однократному увлажнению и высыханию. цикл.
В пределах Месы Габилан эти породы обычно покрыты почвой, но могут быть обнажены в драматических эрозионных каналах, называемых арройосами. Морфология арройо и их положение в ландшафте позволяют предположить, что они формируются путем агрессивного врезания в покрытые почвой склоны холмов. Теория предсказывает, что такое поведение можно было бы ожидать в сценарии нестабильной эрозии.
Что, пожалуй, наиболее интересно, так это то, как климат влияет на реакцию хрупкого ландшафта, зафиксированную арройосом. Арройо встречается исключительно в водосборных бассейнах с южным течением, и Джонстон и его коллеги считают, что это является следствием более тонкого слоя почвы, образующегося на этих более солнечных, сухих и бедных растительностью склонах. Эти тонкие почвы позволяют эрозионным процессам легче получить доступ к сильно подверженным эрозии коренным породам, а арройо легче срабатывает. Это асимметричное инициирование роста русла в направлении головы (вверх по склону), по-видимому, приводит к глубокой топографической асимметрии, при которой дренажи плотно упакованы на склонах, обращенных к югу, и почти отсутствуют на склонах, обращенных к северу. Эта закономерность наблюдается в масштабах целых водосборных бассейнов. Наблюдения группы показывают, что эта крупномасштабная реорганизация ландшафта Мезы Габилан начинается с почв и необычного сочетания относительно прочных почв, образующихся из легко ослабляемых пород.