Tänk på det som en geologisk mysterium:I decennier har forskare har känt till att cirka 25, 000 år sedan, ett massivt inlandsis som sträckte sig för att täcka större delen av Kanada och en stor del av nordöstra USA, men det som har varit svårare att sätta fast är hur - och särskilt hur snabbt - den nådde sin yttersta storlek.

En ledtråd till att hitta svaret på det mysteriet, Tamara Pico sa, kan vara Hudson River.

En doktorand som arbetar i gruppen Jerry Mitrovica, Frank B. Baird, Jr. professor i naturvetenskap, Pico är huvudförfattare till en studie som uppskattar hur glaciärer rörde sig genom att undersöka hur tyngden av inlandsisen förändrade topografin och ledde till förändringar i flodens lopp. Studien beskrivs i en artikel från juli 2018 publicerad i Geologi .

"Hudsonfloden har bytt kurs flera gånger under de senaste miljoner åren, " sa Pico. "Sista gången var ungefär 30, 000 år sedan, strax före det sista glaciala maximumet, när den flyttade österut.

"Den här släktkanalen har daterats och kartlagts... och hur inlandsisen ansluter till detta är, när den växer, den laddar skorpan den sitter på. Jorden är som bröddeg på dessa tidsskalor, så när det blir nedtryckt under inlandsisen, regionen runt den utbuktar uppåt - i själva verket vi kallar det den perifera bulan. Hudson sitter på denna bula, och när det lyfts upp och lutas, floden kan tvingas ändra riktning"

Att utveckla ett system som kan koppla ihop inlandsisens tillväxt med förändringar i Hudsons riktning, Pico började med en modell för hur jorden deformeras som svar på olika belastningar.

"Så vi kan säga, om det finns ett inlandsis över Kanada, Jag kan förutsäga att landet i New York kommer att lyftas med X många meter, " sa hon. "Vad vi gjorde var att skapa ett antal olika ishistorier som visar hur inlandsisen kan ha växt, som var och en förutsäger ett visst mönster av höjning och sedan kan vi modellera hur floden kan ha utvecklats som svar på den uppgången."

Slutresultatet, Pico sa, är en modell som – för första gången – kanske kan använda förändringarna i naturens egenskaper i landskapet för att mäta inlandsisens tillväxt.

"Det här är första gången en studie har använt förändringen i flodens riktning för att förstå vilken ishistoria som är mest sannolik, " sa hon. "Det finns väldigt lite data om hur inlandsisen växte, för när den växer fungerar den som en bulldozer och skrapar bort allt till kanterna. Vi har gott om information om hur isen drar sig tillbaka, eftersom det avsätter skräp när det smälter tillbaka, men vi får inte den typen av rekord när isen går framåt."

Vilka små datavetenskapare har om hur inlandsisen växte, Pico sa, kommer från data om havsnivån under perioden, och föreslår att inlandsisen över Kanada, särskilt i den östra delen av landet, förblev relativt liten under lång tid, sedan plötsligt började växa snabbt.

"På ett sätt, denna studie är motiverad av det, eftersom den frågar kan vi använda bevis för en förändring i flodens riktning ...för att testa om inlandsisen växte snabbt eller långsamt, "sa hon." Vi kan bara ställa den frågan eftersom dessa områden aldrig var täckta av is, så denna post bevaras. Vi kan använda bevis i landskapet och floderna för att säga något om inlandsisen, även om detta område aldrig var täckt av is. "

Medan studien ger starka suggestiva bevis för att tekniken fungerar, Pico sa att det fortfarande finns mycket arbete att göra för att bekräfta att resultaten är solida.

"Det här är första gången detta har gjorts, så vi måste göra mer arbete för att utforska hur floden reagerar på denna typ av höjning och förstå vad vi bör leta efter i landskapet, " sa hon. "Men jag tycker att det är extremt spännande eftersom vi är så begränsade i vad vi vet om inlandsisar innan det sista glaciala maximumet. Vi vet inte hur snabbt de växte. Om vi ​​inte vet det, vi vet inte hur stabila de är.

Går framåt, Pico sa att hon arbetar med att tillämpa tekniken på flera andra floder längs den östra kusten, inklusive Delaware, Potomac och Susquehanna floder, som alla visar tecken på snabba förändringar under samma period.

"Det finns vissa bevis för att floder upplevde mycket ovanliga förändringar som utan tvekan är relaterade till denna process, " sa hon. "Delaware kan faktiskt ha vänt backen, och Potomac och Susquehanna visar båda en stor ökning av erosion i vissa områden, tyder på att vattnet rörde sig mycket snabbare."

I det långa loppet, Pico sa, studien kan hjälpa forskare att skriva om sin förståelse för hur snabbt landskapet kan förändras och hur floder och andra naturliga egenskaper reagerar.

"För mig, det här arbetet handlar om att försöka koppla bevisen på land till glaciationens historia för att visa samhället att denna process – det vi kallar isostatisk justering för istiden – verkligen kan påverka floder, " sade Pico. "Människor tänker oftast på floder som stabila egenskaper i landskapet som förblir fixerade under mycket lång tid, miljoner år, tidsskala, men vi kan visa att dessa istidseffekter kan förändra landskapet på tusenåriga tidsskalor - inlandsisen växer, jorden deformeras, och floder svarar. "