En ny studie från U av T Mississauga jordvetenskapliga forskare avslöjar överraskande ny information om hur kraftiga vindar formar landskapet i en avlägsen del av Andes bergskedja.

Studien motsäger tidigare teorier om platsen i nordvästra Argentina, och ger en bättre förståelse för långsiktig klimatrelaterad erosion på andra vindpinade platser, inklusive Mars yta.

Tektonisk geomorfolog Mitchell McMillan och docent i kemiska och fysiska vetenskaper Lindsay Schoenbohm studerar hur tektoniska krafter som jordbävningar och vulkanutbrott interagerar med klimatkrafter som vind och vatten för att bygga upp jordens landskap eller slita bort det.

McMillan, som är doktorand student med Schoenbohms lab, porer över satellitbilder, söker efter intressanta landformer att undersöka, när han såg bilder på Salina del Fraile, en liten fördjupning i landskapet i nordvästra Argentina.

"Jag märkte en konstig snygg landform som jag inte förstod först, "säger McMillan, som var nyfiken på att veta mer om vad som bildade den grunda fördjupningen på den röda jorden på Puna -platån.

Den 420 kvadratkilometer stora Salina del Fraile-bassängen sjunker cirka två kilometer under ytan av platån, där den Mars-liknande ökenytan är täckt av små, tätt packade röda stenar som sopas rena av de oupphörliga vindarna som blåser från nordväst.

Geologer hade tidigare teoretiserat att Salina del Fraile -bassängen bildades när ett fel flyttade ytan på platån, men få hade faktiskt besökt den avlägsna platsen som ligger nästan två dagars bilresa från närmaste stad.

"Det är spännande att se något som bara några - om några - geologer har tittat på tidigare, "McMillan säger." Att gå dit för att undersöka och samla in data och försöka räkna ut det är mycket roligt. "

McMillan och Schoenbohm antog att bassängen kunde ha skapats av ett fel, eller växelvis genom vattenerosion. Över flera resor till fältet, de passerade bassängen till fots, men blev förvånade över att inte hitta några belägg för någon av teorierna.

"Depressionens form är nästan exakt vad du kan förvänta dig om den blev felaktig, "Säger McMillan." Vi förväntade oss att hitta fel, men det var definitivt inte där ute. "

Det fanns inga tecken på erosion från floder eller glaciärer, antingen, fick forskarna att dra slutsatsen att en annan kraft hade format bassängen.

"Vi var tvungna att ta vindidén mer på allvar."

McMillan beskrev sommarvindarna på Puna Plateau som obevekliga. "Det är något mellan irriterande och förtryckande, "säger han." Det är ett konstant högt ljud i dina öron. "Vindbyarna från nordväst stöter forskarna med småsten och kan orsaka sandstormar som är tillräckligt starka för att spricka vindrutan på en lastbil.

Med det i åtanke, forskarna tittade på vindens växelverkan med den unika geologin på Puna -platån.

För miljontals år sedan, de tektoniska skift som skapade Andesbergen fällde också upp platån, för upp till ytan ett lager finkornigt berg som lätt urholkar i vinden.

"Vi tror att vikning ledde till att denna stora depression skurades, " han säger.

Vindarna från nordväst sandblästrade berget, gradvis skopa ur bassängen i en process som började mellan 17 och åtta miljoner år sedan.

Mitchell och Schoenbohm tittade på en rad vit vulkanisk aska som ringer Salina del Fraile cirka 100 meter över dagens botten av bassängen, som ger en markör som hjälper forskargruppen att datera början och utvecklingen av erosionen.

"Det var en viss erosion, sedan lades askan ner (till följd av ett vulkanutbrott), sedan var det mer erosion efter det, "Säger McMillan." Det berättar att en betydande erosion hade inträffat då. "

I dag, botten av bassängen ligger nästan två kilometer under platåns yta, och eroderar med en hastighet mellan 0,06 och 0,23 millimeter per år.

"De flesta ytorna är vad vi kallar" ökenbeläggning, "Säger McMillan." Det finns inte mycket lös sand runt omkring. Det är små stenar och stenar tätt packade ihop. När det händer, vinden kan blåsa snabbare eftersom det inte finns något som hindrar det. "

Det finns andra tecken på vinden på jobbet i bassängen, inklusive gårdar och megaripplar - små kullar och andra slingrande små landformer som huggits ur berggrunden genom att vinden blåser från en enda riktning under miljoner år.

Teamets resultat kan också hjälpa forskare att bättre förstå hur vinden bildar landskapet på andra avlägsna och blåsiga platser.

"Mars har några av de bästa exemplen på vinderosion som vi kan observera, "Säger McMillan." Det är extremt torrt och domineras totalt av vinden på ytan. "

McMillan ser tydliga tecken på vinderosion på Mars landmärken som Gale Crater och Mount Sharp, och bevis på mega yardangs och landformer liknande dem som finns i Salina del Fraile.

"Detta visar att vi måste titta på hur vinderosion interagerar med tektoniska processer för att få en full förståelse för vad som händer, " han säger.

Studien publiceras i Journal of Geophysical Research:Earth Surface .