Växter kan stabilisera sluttningar, men regn ökar ofta jorderosionen. Tills nu, precis hur dessa två saker samverkar för att bilda bergstopografi var bara klart för några få små regioner på jorden. I en ny studie, Professor Todd Ehlers, Dr Jessica Starke och Dr Mirjam Schaller vid Geovetenskapliga avdelningen vid universitetet i Tübingen, Tyskland, undersökt hur växter och klimat formar topografi. De gjorde detta i en stor studie av de 3, 500 kilometer långa västra kanten av Andesbergen i Peru och Chile. De fann att frågan om hur växter påverkar landskapet och erosion kan ha olika svar, beroende på vilket område som undersöks. Nyckelfaktorer som identifieras är klimatzonen och växtskyddet. I den torra Atacamaöknen, till exempel, gles vegetation är tillräcklig för att hålla jorden på plats; medan högre erosionshastigheter kan ses i de våtare och mer tempererade regionerna där växtskyddet är tätare. Studien har publicerats i den senaste upplagan av tidskriften Vetenskap .

Andesområdet som undersöks sträcker sig nästan över hela Sydamerika, från 6 till 36 grader sydlig latitud. Denna region täcker sex klimatzoner, från mycket torrt till tempererat. "Längs den västra kanten av Anderna, många individuella studier har fastställt graden av jorderosion under de senaste miljoner åren, "säger Todd Ehlers." Ändå var resultaten inkonsekventa och kunde inte enkelt förklaras. "För att utvärdera erosionshastigheten, forskarna använde det som kallas kosmogena nuklider, som produceras på jordens yta av kosmiska strålar från rymden. Nukliderna ackumuleras endast när marken exponeras. Med hjälp av koncentrationen av isotoper från sediment i 86 floder, forskarna kunde beräkna hur snabbt bergen eroderade. "Vi kompletterade tidigare resultat från 74 studieplatser i Peru och Chile med 12 nya mätningar för att fylla luckorna, "säger Ehlers. Detta gjorde det möjligt för honom och hans team att studera förändringar i fjällerosion i olika vegetation och klimatzoner längs Anderna. Erosionshastigheten varierade mellan 1,4 meter till 150 meter per miljon år.

Komplexa anslutningar

Växter använder sina rötter för att hålla jorden på sluttningar och sakta ner vatten som strömmar över ytan, därigenom stabilisera sluttningar. Men, växter kan också förstärka erosionen genom att använda sina rötter för att bryta ner stenar i jord som är lättare eroderbar. Dock, situationen blir mer komplex när nederbörd beaktas. Regn är viktigt för vegetation, men är också en viktig drivkraft för jorderosion. "Du kanske tror att ju tätare växtlocket, ju mindre erosion det skulle bli. Denna enkla korrelation är korrekt för vissa regioner i Anderna "säger Ehlers." Men andra faktorer som nederbördshastigheten spelar också en viktig roll. Det är spännande att nu se hur fjällerosion återspeglar denna interaktion mellan växter och nederbörd. "Till exempel, i de tempererade Andinska regionerna finns tät växtskydd på grund av kraftigt nederbörd. Denna nederbörd är tillräckligt hög för att den ska öka jorderosionen, trots närvaron av tät växtlighet. Dock, i regioner med ännu tätare växtlighet än tempererade områden, växter kan överskrida effekterna av nederbörd på erosion och sluttningar stabiliseras, och brantare.

"Vår omfattande undersökning över denna breda klimat- och vegetationsgradient i Anderna hjälper oss att bättre förstå observationerna från många andra studier, "Ehlers förklarar." Tidigare studier utfördes mestadels i geografiska regioner med begränsad miljö och klimat. Det är bara när du arbetar med en stor region som du ser den stora bilden av hur växter och klimat interagerar med landskap. "Vegetation utgör en länk mellan biosfären och jordens yta." Vår studie är ett exempel på en ny vetenskaplig gräns där jorden och biovetenskap möts. Vi lär oss mer och mer om hur starkt de fasta och levande delarna av jorden samverkar, och vi kan observera effekterna av dessa interaktioner över långa tidsskalor på tusentals år, säger Ehlers.