I ett slags geologiskt mysterium, forskare har vetat i årtionden att en massiv inlandsis sträckte sig för att täcka större delen av Kanada och stora delar av nordöstra USA 25, 000 år sedan. Det som har varit svårare att sätta fast är hur - och särskilt hur snabbt - den nådde sin ultimata storlek.

En ledtråd till att svara på det, Tamara Pico sa:kan innebära förändringar av Hudsonfloden.

En doktorand som arbetar i gruppen som leds av Jerry Mitrovica, Frank B. Baird Jr. professor i vetenskap, Pico är huvudförfattare till en studie som uppskattar hur glaciärer rörde sig genom att undersöka hur isens vikt förändrade topografin och ledde till förändringar i flodens bana. Studien beskrivs i en juli -tidning publicerad i Geologi .

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

"Den förfädernas kanal har daterats och kartlagts ... och sättet som isen ansluter till detta är:När den växer, den laddar skorpan den sitter på. Jorden är som bröddeg på dessa tidsskalor, så när det blir deprimerat under inlandsisen, regionen runt den utbuktar uppåt. Faktiskt, vi kallar det perifer utbuktning. Hudsonen sitter på denna utbuktning, och när det lyfts upp och lutas, floden kan tvingas ändra riktning. "

För att utveckla ett system som kan koppla ihop isens 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 en inlandsis över Kanada, Jag kan förutsäga att landet i New York kommer att lyftas med X många meter, "sa hon." Det vi gjorde var att skapa ett antal olika ishistorier som visar hur inlandsisen kan ha vuxit, som var och en förutsäger ett visst lyftmönster, och sedan kan vi modellera hur floden kan ha utvecklats som svar på den uppväxten. "

Resultatet, Pico sa, är en modell som för första gången kan använda förändringarna i naturliga särdrag 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 eftersom den växer som en bulldozer och skrapar bort allt till kanterna när den växer. Vi har gott om information om hur isen drar sig tillbaka, eftersom det avlagrar 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, var relativt liten under en lång period, och började plötsligt växa snabbt.

"På ett sätt, denna studie motiveras av det, för det frågar:Kan vi använda bevis för en förändring i flodriktningen ... för att testa om inlandsisen växte snabbt eller långsamt? "sa hon." Vi kan bara ställa den frågan eftersom dessa områden aldrig täcktes 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 på 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 lyft och förstå vad vi ska leta efter i landskapet, "sa hon." Men jag tycker att det är oerhört spännande eftersom vi är så begränsade i vad vi vet om inlandsisar före det sista glacialmaximum. 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 östra kusten, inklusive Delaware, Potomac, och Susquehanna, 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, detta arbete handlar om att försöka koppla bevisen på land till istidens historia för att visa gemenskapen att denna process - det vi kallar glacial isostatisk anpassning - verkligen kan påverka floder, "Pico sa." Folk tänker oftast på floder som stabila inslag i landskapet som förblir fasta under mycket lång tid, miljoner års tidsskalor, men vi kan visa att dessa istidseffekter kan förändra landskapet på tusenåriga tidsskalor. Inlandsisen växer, jorden deformeras, och floder svarar. "

Denna berättelse publiceras med tillstånd av Harvard Gazette, Harvarduniversitetets officiella tidning. För ytterligare universitetsnyheter, besök Harvard.edu.