Deglacijacija tokom holocena (poslednjih ~17.000 godina) imala je značajan uticaj na okolna planinska okruženja jer su se glečeri povlačili i ostavljali različite oblike reljefa za sobom, kao što su grebeni (morena) taloženi na njušci tokom povlačenja.
Dodatni dodatak ovome je stopa erozije ‘novo’ izloženih planinskih padina, koje izazivaju odron kamenja, i fokus je novih istraživanja objavljenih u časopisu Pisma o Zemlji i planeti koji sugerišu da bi stope erozije mogle opadati u novijim decenijama/vekovima u poređenju sa ranije u holocenu.
Dr Daniel Draebing, sa Univerziteta u Utrehtu, Holandija, i kolege su proučavali padine planinskih stena (nazvanih stenovitim zidovima) evropskih Alpa da bi testirali ulogu zagrevanja klime u ovoj promeni stopa erozije. Teorija se odnosi na smanjeno glacijalno opterećenje od poslednjeg vrhunca glacijalnog perioda Mlađeg Drijasa (pre ~ 12.900–11.700 godina), što je uzrokovalo smanjenje glacijalnog debitiranja i stoga opadanje izloženosti strmih strana doline eroziji.
Kombinujući podatke sa terena iz stvarnog sveta sa modeliranjem, istraživački tim je izračunao stope erozije od 1,2–1,4 mm/godišnje za periglacijalnu alpsku dolinu u južnoj Švajcarskoj pre oko 9.000–10.000 godina, na osnovu ostataka u podnožju stene (talusne padine) , i uporedio ih sa savremenim merenjima stope erozije od 0,02–0,08 mm/godišnje između 2016. i 2019. godine.
Konkretno, naučnici su rekonstruisali istoriju povlačenja glacijala u dolini Hungerli, fokusirajući se na temperaturu stenskih zidova i kako je to moglo da utiče na pojavu permafrosta (materijal stena/zemlja koji ostaje ispod 0°C tokom cele godine) i pucanja mraza ( cepanje temeljne stene izazvane smrzavanjem vode).
Ovo poslednje nastaje usled procesa poznatog kao segregacija leda, objašnjava dr Draebing, dodajući: „Voda se smrzava u led i led privlači dodatnu vodu u ledeno telo, što dovodi do povećanja veličine i stvaranja stresa koji razbija stenu. “
Modeliranje pucanja od mraza kroz vreme zasnovano je na procentualnoj promeni poroznosti metamorfoziranog paragnajsa i škriljca od škriljaca kroz pukotine, napajano laboratorijskim podacima koji testiraju čvrstoću uzoraka uzetih sa mesta istraživanja.
I permafrost i pucanje mraza oslabljuju zidove stena, što dovodi do odrona stena, što može biti dodatno pogoršano seizmičkom aktivnošću koja se javlja usled promena naprezanja na kopnu sa ‘težinom’ glečera (glacijalno opterećenje) koji se uklanja tokom topljenja.
Istraživanje laserskog skeniranja pomoglo je istraživačkom timu da zabeleži promene u aktivnosti odrona kamenja u dolini Hungerli tokom savremenog perioda istraživanja, identifikujući 263 događaja, sa maksimalnom zapreminom od 159,4 m 3 za jedan događaj. Ovakvi događaji su predstavljali opasnost za naučnike tokom njihovog terenskog istraživanja, a dr Draebing je rekao: „Rad u visokoalpskim sredinama je fizički i psihički veoma zahtevan za tim, a aktivni odron kamenja je opasan, tako da su ove opasnosti morale da se procenjuju svaki dan .“
Dr Drebing i kolege su otkrili da su se veće prosečne stope erozije dešavale tokom srednjeg do kasnog holocena na padinama koje su bile bez glacijalnog leda od pre oko 10.000 godina, u poređenju sa današnjim danom, i to pripisuju povećanom intenzitetu permafrosta i mraza pucanje.
Ovaj efekat je dodatno pojačan sa nadmorskom visinom, pošto su planinske stene iznad 2700 m doživele veću eroziju nego lokacije na nižim nadmorskim visinama tokom mlađih Drijasa, sa vrhuncem pucanja mraza u modelima. Međutim, utvrđeno je da se ovaj obrazac vremenom raspada, uz brz pad stope erozije. Na primer, u poslednjih pet decenija, najviša zabeležena stopa erozije na mestu od 50,7 mm/godišnje bila je dva reda magnitude viša nego ranije u holocenu, ali je opala na samo 0,58 mm/godišnje do 2019.
Pretpostavlja se da je početno visoko, ali naknadno brzo opadanje stope erozije uzrokovano kombinacijom povećanog pucanja od mraza, odmrzavanja permafrosta i prilagođavanja pejzaža rasterećenju glacijalnog leda.
Dr Draebing sugeriše da nije moguće razaznati koji od ova tri faktora je najdominantniji u eroziji. „Na sve ove procese utiču niske temperature i padavine (posebno glečeri), tako da nije iznenađujuće što se dešavaju na istom rasponu nadmorske visine jer je temperatura u planinama funkcija nadmorske visine.
„Pomerili smo se u nadmorskoj visini i uradili uporedivu studiju o oblastima stena koje su bez permafrosta i na koje ne utiče nedavna glacijacija kako bismo identifikovali ulogu pucanja mraza u eroziji i radili na sistemu u kojem možemo isključiti permafrost i povlačenje glečera, oba što je analizu učinilo izazovnijom.“
Sezonski snežni pokrivač takođe igra ulogu, sa debljim slojevima snega koji izoluju stenu i odlažu procese smrzavanja i odmrzavanja. Sve u svemu, istraživački tim zaključuje da se česti odroni kamenja manjeg obima dešavaju radije nego pojedinačni razorni događaji većih razmera kao rezultat povlačenja glacijala.
Što se tiče toga da li će stope erozije nastaviti da opadaju do buduće glacijacije, dr Draebing kaže: „Erozija zavisi od topografskih naprezanja (kao što je strmina nagiba) i napona izazvanih klimom (kao što su pucanje mraza, otapanje permafrosta i povlačenje glečera). Naponi izazvani klimom će se smanjiti zbog zagrevanja klime, međutim, topografski stresovi će se zadržati. Stopa erozije će dostići ravnotežu verovatno sličnu trenutnim stopama erozije od 0,02 i 0,08 mm/godišnje.“
Ovo istraživanje je važno za razumevanje uloge deglacijacije u toplijem svetu utiče na procese koji utiču na eroziju stena, a samim tim i na događaje odrona, kako se klimatske promene nastavljaju. Pored permafrosta i pucanja mraza, ekstremni vremenski događaji takođe mogu povećati eroziju, kao i zemljotrese velike magnitude.
Uticaj koje takve situacije mogu imati na lokalni pejzaž i njegove stanovnike je od vitalnog značaja za podršku infrastrukturi na koju se oslanjaju planinske zajednice i alpska turistička odmarališta, kao i divlje životinje koje se bore da se prilagode promenljivom okruženju.
Dr Draebing zaključuje: „Zbog klimatskih promena, glečeri i permafrost će nestati i pucanje mraza će se smanjiti, što će dugoročno rezultirati smanjenjem stopa erozije. Međutim, kratkoročno, povlačenje glečera i otapanje permafrosta će povećati stopu erozije i opasnost od odrona, nešto čemu će planinske zajednice morati da se prilagode u bliskoj budućnosti.“
