Les gorges les plus profondes d'Amérique du Nord, Hells Canyon, qui glisse le long de la frontière de l'Idaho et de l'Oregon, est un ajout étonnamment nouveau à l'ancien paysage de la Terre. Une étude récente suggère qu'un changement monumental dans le drainage de la rivière Snake il y a environ 2,1 millions d'années a remodelé la topographie, se produisant Hells Canyon, qui plonge un étonnant 2 400 m, beaucoup plus profondément que le Grand Canyon.
La recherche rapportée dans PNA collecté d'anciens sédiments transportés par la rivière Snake et déposés dans des grottes au-dessus du canyon pour estimer leur âge géologique en utilisant la datation nucléde cosmogène.
Des particules à haute énergie de l'espace, appelées rayons cosmiques, bombardent constamment la Terre. Lorsque ces particules frappent les roches ou les sédiments exposés à la surface, ils peuvent interagir avec certains éléments, des isotopes radioactifs. Ces isotopes, appelés nucléides cosmogène, s'accumulent dans le temps dans les couches supérieures de roche.
La datation des nucléides cosmogène implique de mesurer la concentration de ces isotopes pour déterminer la durée d'une roche ou d'une surface de sédiment à des rayons cosmiques, ce qui nous donne son âge.
Les canyons sont des caractéristiques géographiques importantes qui sont des reliques des changements causés par l'activité tectonique ou les changements dans le climat. Ils servent également de couloirs naturels, permettant aux espèces aquatiques de migrer dans les zones montagneuses. Cependant, les scientifiques ne comprennent toujours pas pleinement à quelle vitesse ou par quels processus que les canyons se forment, conduisant à des débats couvrant plusieurs décennies.
Des études antérieures ont indiqué que la capture des cours d'eau, un phénomène où une rivière change son cours et commence à s'évader dans une nouvelle zone, joue un rôle clé dans la formation de canyon, comme on le voit dans des endroits comme la rivière du Tennessee dans les Appalaches et la rivière Rhin dans les Alpes.
Le processus et le timing de la formation de Hells Canyon restent incertains, en grande partie en raison de l'histoire complexe et débattue de son créateur, la rivière Snake. L'analyse des sédiments suggère que le canyon a été sculpté entre le Pliocène tardif (3,6 à 2,6 millions d'années) et les premières périodes du Pléistocène (2,58 à 0,781 million d'années), mais l'absence de preuves directes laisse de nombreuses questions concernant son âge sans réponse.
Pour reconstituer une histoire détaillée de la façon dont Hells Canyon a été sculpté au fil du temps, les chercheurs ont échantillonné les sédiments laissés dans les grottes au-dessus de la rivière lorsque la terre était érodée pendant la formation du canyon. Ces dépôts de la rivière Cave ont été datés en calculant les taux de décroissance différentielle de deux radionucléides cosmogène, 10Être et 26Al.
L'équipe a également analysé le profil de la rivière, en se concentrant sur les caractéristiques de la rivière telles que les changements d'élévation et les gouttes nettes (appelées baneuilles) dans les affluents, ainsi que la modélisation numérique des événements de capture de cours d'eau pour comprendre comment l'érosion s'est produite au fil du temps.
Les résultats ont révélé qu'un événement majeur de capture de drainage, où la rivière Snake s'est relâchée dans le système de la rivière Columbia il y a environ 2,1 ± 1,0 million d'années, a joué un rôle central dans la formation de Hells Canyon.
La datation des dépôts de grotte a révélé une augmentation des taux d'érosion de ~ 0,01 mm / an à ~ 0,16 mm / an après la capture de drainage. Les modèles numériques ont corroboré cela, montrant une augmentation soudaine de la décharge de la capture du flux, indiquant une incision accélérée du canyon.
Les chercheurs soulignent que leurs résultats démontrent comment des changements brusques dans les zones de drainage peuvent entraîner une évolution rapide du paysage, avec des implications pour comprendre la formation du canyon dans le monde.
Des informations détaillées sur les mécanismes et les délais de ce phénomène géographique qui changent de terre peuvent aider à éclairer les modèles hydrologiques et les systèmes de gestion de la rivière.
