Forskning

Gula flodens sediment berättar om klimatets historia

2015-10-09

Nya forskningsresultat tyder på att det skedde en genomgripande förändring av monsunvindarna för 3.6 miljoner år sedan, som orsakade dränering av Gula floden och erosion av den tibetanska högplatån.

Genom att noggrant undersöka sediment i Gula Floden, Kina, visar en svensk-kinesisk forskargrupp att historien om den geologiska utvecklingen och klimatet på jorden kan behöva skrivas om. Fynden publiceras i den ansedda tidskriften Nature Communications.

För att rekonstruera hur det globala klimatet och jordytans topografi utvecklats genom årmiljonerna används ofta lämningar av eroderat landsediment som transporterats via floder till havsdjupen. Denna process antas nämligen vara snabb och därmed inte ge några större sedimentavsättningar längs vägen.

Det finns dock kunskapsluckor och motstridande data i forskningen som försvårar förståelsen av klimat- och landskapshistorien. I ett försök att fylla dessa kunskapsluckor har forskare från Sverige och Kina undersökt nutida och urtida sedimentavlagringar i världens mest sedimentrika flod – Gula floden i Kina.

Forskarna, från Uppsala universitet (under ledning av Dr. Thomas Stevens) och Lanzhou University (under leding av Dr. Junsheng Nie), Kina, analyserade Gula flodens sediment, från källa till utlopp, och bestämde mineralsammansättningen. De åldersbestämde också enskilda mineralkorn av zirkon, ett mycket hårt silikatmineral som är mycket motståndskraftigt mot vittring och därför är användbart vid dateringar.

- Det fungerar som ett unikt fingeravtryck som ger information om källan till dessa sedimentrester från bergskedjorna, säger Thomas Steven, en av studiens huvudförfattare vid institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet.

Gula floden anses få det mesta av sitt sediment från vindburet mineraldamm kallat ”lössjord”, som framför allt finns koncentrerat på den kinesiska lössjordsplatån. Denna platå är den största och en av de viktigaste klimatarkiv som finns på land från gångna tider. Den beskriver bland annat förändringarna av atmosfäriskt damm – en viktig drivande kraft bakom klimatförändringar.

Forskarna fann att Gulaflodens sediment drastiskt ändrade sammansättning efter att ha passerat den kinesiska lössjordsplatån, men tvärtom vad de förväntat sig var vindburen lössjord inte den huvudsakliga källan för sedimentet. Istället fungerade platån som en uppsamlingsplats för eroderat material från den tibetanska högplatån, som transporterats med Gula floden.

Resultatet förändrar helt vår förståelse av ursprunget till den kinesiska lössjordsplatån. Det visar även på en omfattande lagring av sediment på land, vilket förklarar hittills motstridande data i forskningen.

- Våra resultat tyder på att det skedde en genomgripande förändring av monsunvindarna för 3.6 miljoner år sedan, som orsakade dränering av Gula floden och erosion av den tibetanska högplatån med påföljande deposition av lössjord, säger Thomas Steven.

Vittringen av detta eroderade material utgör också en ytterligare mekanism som kan förklara de reducerade nivåerna av atmosfäriskt koldioxid vid istidens början. Forskarnas nästa steg blir att jämföra erosionsdata från land och hav i syfte att uppskatta i vilken utsträckning sedimentationen på land påverkat den i havet.

- Bara då kan vi bedöma erosionen och dess effekt på atmosfäriskt koldioxid korrekt, och därmed på klimatet under geologiskt tid, säger Thomas Stevens.