زمین و اقلیمپیش‌چاپتحلیل داده۳ دقیقه مطالعه

چرا دامنه‌های در حال ذوب تبت خوشه‌ای فرو می‌ریزند

یخ‌بندان دائمی (پرمافراست) — زمینی که در تمام سال یخ‌زده می‌ماند — در سراسر فلات تبت گرم می‌شود و چشم‌انداز به آن واکنش نشان می‌دهد. یکی از چشمگیرترین واکنش‌ها رانش ذوبی پس‌رونده (retrogressive thaw slump) است. وقتی زمین سرشار از یخ نمایان و ذوب می‌شود، خاک فرو می‌ریزد، می‌لغزد و به پایین دامنه جاری می‌شود؛ سپس دیوارهٔ بالایی پرشیب به سمت بالای دامنه عقب می‌نشیند و زخم سال‌به‌سال بزرگ‌تر می‌شود. این رانش‌ها می‌توانند مقادیر زیادی خاک، رسوب و کربن آلی را جابه‌جا کنند و بر رودخانه‌ها، کیفیت آب و پوشش گیاهی پایین‌دست اثر بگذارند. سیاهه‌های اخیر نشان می‌دهند که شمار و فعالیت آن‌ها در فلات رو به افزایش است.

فروریزشی گزینشی

معما این است که کجا پدیدار می‌شوند. گرمایش فراگیر است، اما رانش‌ها نه. وقتی فلات به مربع‌های 10 × 10 کیلومتری تقسیم شود، مربع‌های رتبهٔ بالا — تنها 0.17٪، 0.69٪ و 1.20٪ از مساحت — 50٪، 80٪ و 90٪ از همهٔ رانش‌های سیاهه را در خود دارند. دامنه‌های همسایه اغلب رفتاری کاملاً متفاوت دارند.

هیچ عامل واحدی این را توضیح نمی‌دهد. دما، رطوبت، شیب، یخ زمین و پوشش زمین همه مهم‌اند، اما اثرشان غیرخطی است و از منطقه‌ای به منطقهٔ دیگر فرق می‌کند. یوتینگ یانگ، گانگ مِی و همکارانشان در دانشگاه زمین‌شناسی چین در پکن، همراه با دانشگاه چانگ‌آن در شی‌آن، پیشنهاد می‌کنند که به این عوامل با هم نگاه شود.

نقشه‌ای از سستی

ابزار آن‌ها میدان سست‌شدگی دامنه (Hillslope Weakening Field) است: نقشه‌ای از اینکه هر دامنه، با توجه به مجموع شرایط گرمایی، رطوبتی، خاکی، زمین‌ریختی، یخ‌بندان دائمی، یخ زمین و پوشش زمین، نسبت به دیگر دامنه‌های منطقه‌اش چقدر سست شده است.

پژوهش هفت منطقه از فلات را پوشش می‌دهد که به 37,749 واحد دامنه — دامنه‌های طبیعی از ستیغ تا آبراهه — تقسیم شده‌اند، و 2,672 رانش را که از چندین سیاههٔ منتشرشده گردآوری شده‌اند. پنجاه متغیر محیطی برای هر واحد خلاصه شده است. برای پرهیز از استدلال دوری، هر منطقه کورکورانه آزموده می‌شود: نقشهٔ سست‌شدگی آن تنها با استفاده از شش منطقهٔ دیگر ساخته می‌شود و رانش‌های خودش تنها پس از آن، برای وارسی نتیجه، به کار می‌روند.

خوشه‌ها، به زبان اعداد

خود رانش‌ها در هر هفت منطقه به‌شدت خوشه‌ای‌اند:

  • تنها 1,342 واحد دامنه از 37,749 (3.56٪) دست‌کم یک رانش دارند.
  • فاصلهٔ میان رانش‌های همسایه تنها 27 تا 40٪ مقداری است که تصادف به دست می‌داد.
  • جفت‌های دامنهٔ مجاوری که هر دو رانش دارند 4.35 تا 12.12 برابر رایج‌تر از تصادف‌اند.
  • خوشه‌ها در گستره‌ای از 2.8 تا 13.7 کیلومتر امتداد دارند.

نقشهٔ سست‌شدگی، که بدون رانش‌ها ساخته شده، خود نیز از نظر مکانی سازمان‌یافته است: دامنه‌های سست در کنار دامنه‌های سست دیگر قرار دارند، در فاصله‌های معمول 1.4 تا 7.6 کیلومتر، و به جای نقاط پراکنده، پهنه‌هایی پیوسته با سست‌شدگی بالا می‌سازند.

جایی که دامنه‌ها وا می‌دهند

این دو الگو بر هم منطبق‌اند. دامنه‌های دارای رانش میانهٔ امتیاز سست‌شدگی 0.694 دارند، در برابر 0.548 برای دامنه‌های بدون رانش. این پیوند در شش منطقه از هفت منطقه مثبت و در پنج منطقه قوی است؛ در یک منطقه (R1) وجود ندارد.

در آن پنج منطقه، با افزایش سست‌شدگی، رانش‌ها متمرکزتر می‌شوند. در 30٪ سست‌ترین دامنه‌ها، رانش‌ها با 2.27 تا 2.76 برابر نرخ زمینهٔ منطقه رخ می‌دهند؛ در 10٪ سست‌ترین، 3.35 تا 5.09 برابر. پهنه‌های بزرگ‌تر و سست‌تر احتمال بیشتری دارند که رانش داشته باشند. و پیرامون دامنه‌ای که رانش کرده، همسایه‌ها نیز سست‌تر از میانگین‌اند و این تضاد حلقه به حلقه، در سه حلقه از همسایگان، کم‌رنگ می‌شود.

به باور نویسندگان، این همان راهی است که گرمایشی فراگیر به فروریزش‌هایی بسیار گزینشی بدل می‌شود: شرایط محلی آن را پالایش می‌کنند و رانش‌ها جایی گرد می‌آیند که چند شرط نامساعد در گستره‌هایی پیوسته از زمین روی هم می‌افتند.

نقشه‌ای برای ناظران، نه پیش‌بینی

دامنهٔ سستی که رانش ندارد اشتباه نیست. این نقشه آماده‌سازی بلندمدت را توصیف می‌کند؛ ماشه‌های کوتاه‌مدت، مانند نمایان شدن یخ زمین، فرسایش در پای دامنه یا رویدادهای غیرعادی گرم و مرطوب، تعیین می‌کنند که رانش کی آغاز شود. چون سیاهه‌ها تاریخ ندارند، پژوهش نمی‌تواند این دو را از هم جدا کند.

محدودیت‌های دیگر: هر هفت منطقه در فلات تبت‌اند؛ داده‌های مربوط به یخ زمین و لایهٔ در حال ذوب درشت‌دانه‌اند؛ فرسایش کنارهٔ رودخانه، کارهای جاده‌سازی، نوع سنگ و رویدادهای حدی هنوز گنجانده نشده‌اند. با این همه، نویسندگان کاربردی عملی می‌بینند: متمرکز کردن بررسی‌های میدانی، نقشه‌برداری با پهپاد و پایش تغییر شکل بر سست‌ترین و پیوسته‌ترین دامنه‌ها — به‌ویژه در امتداد جاده‌ها و دیگر راهروهای زیرساختی که از فلات می‌گذرند.

Legal notice