Tidigare doktoranden Sophie Norris ledde ett internationellt team av forskare som använde sedimentära bevis från Fort McMurray -regionen i Alberta för att uppskatta vattenkraften som skulle ha runnit från Glacial Lake Agassiz. Kredit:University of Alberta
En flod av episka proportioner dränerades med en hastighet av mer än 800 olympiska simbassänger per sekund från en glaciärsjö som sträckte sig över Prairie-provinserna mer än 12, 000 år sedan, enligt en studie ledd av University of Alberta.
Fyndet stärker en teori om att händelsen kan ha drivit den värmande jorden tillbaka in i en istid.
Geologer har länge känt till en gammal sjö, Glacial Lake Agassiz, som ockuperade så många som 1,5 miljoner kvadratkilometer av vad som nu är södra Manitoba och centrala Saskatchewan, upp till Alberta-gränsen. Sjön bildades när den tre kilometer tjocka Laurentide Ice Shield ovanpå norra halvan av Nordamerika började smälta omkring 16, 000 år sedan, skapa en damm som hindrade blivande smältvatten från att ta sig till Hudson Bay.
Geomorfologiska bevis från norra Alberta tyder också på att den sjön vid något tillfälle plötsligt rann ut mot nordväst längs en stor kanal som kallas Clearwater-Athabasca Spillway, genom vad som nu är Fort McMurray, Alta., in i Mackenzie -flodbassängen på väg till Ishavet.
Den internationella studien ledd av Sophie Norris, ett tidigare U -doktorsexamen student vid naturvetenskapliga fakulteten, tittat på hur mycket vatten som släpptes ut genom smältvattenkanalen.
"Vi vet att ett stort utsläpp har gått genom området men hastigheten på utsläppet eller storleken var ganska okänd, sa Norris, som nu är postdoktor vid Dalhousie University.
Den första delen av studien använde sedimentära bevis för att uppskatta vattenkraften, samt mer än 100 daltvärsnitt för att uppskatta storleken på flödena. Teamet skapade också en modell av gradvis dammbrott genom att använda eroderbarheten hos berggrunden i regionen och storleken på sjön som behövs för ett utsöndring genom den övre delen av Clearwater River.
Teamet kom fram till en uppskattad utsläppshastighet på två miljoner kubikmeter vatten varje sekund, på sin höjd. Den volymen är cirka 10 gånger Amazonflodens genomsnittliga utsläpp varje sekund och en av de största översvämningarna som finns på jorden. Allt sagt, översvämningen dränerade omkring 21, 000 kubikkilometer vatten – ungefär motsvarande vad som finns i de stora sjöarna – på mindre än nio månader.
"Vad jag tycker är mycket tillfredsställande är att modern hydraulisk modellering, när den tillämpas på bevisen som finns bevarade i landskapet, visar hur en fenomenal översvämning förökade sig 12, 000 år sedan, sa Paul Carling, studie medförfattare från University of Southampton, STORBRITANNIEN. "När alla osäkerheter beaktas, resultatet är fortfarande ganska stabilt."
En annan medförfattare på tidningen, Daniel Garcia-Castellanos från Geosciences Barcelona i Spanien, tillade att undersökningsresultaten tyder på att händelsen var den största terrestriska översvämningen som någonsin registrerats från överkörningen av en sjö. "Det tyder också på att vi börjar nära att kvantitativt förstå dessa snabba erosionsflödeshändelser och koppla dem till den långsiktiga erosionen av landskap."
Vad mer, perioden under vilken denna stora översvämning inträffade motsvarar en händelse som kallas Younger Dryas, när precis som det norra halvklotet växte fram ur istiden, den återgick plötsligt till nära glaciala förhållanden.
"Under sen pleistocen, temperaturerna återgick till det normala, när jorden gled tillbaka in i en istid, " sa Duane Froese, Norris doktorsexamen handledare och Canada Research Chair in Northern Environmental Change vid Institutionen för geovetenskaper och atmosfärsvetenskap.
"Vi vet inte säkert att översvämningen fick jorden att glida tillbaka in i istiden, men visst om du lägger så mycket vatten i Ishavet, modellerna visar att du får kylning av klimatet på norra halvklotet."
Norris sa att nästa steg är att bättre förstå om denna katastrofala urladdning skedde i början av den kalla vändningen, i så fall kan det ha varit orsaken, eller helt enkelt spelat en roll i en mer komplex serie händelser.
Norris sa att Alberta kan vara skyldig en del av sin resursrikedom till den stora översvämningen.
"Oljesandsregionen ligger i huvudsak inom den kanal som denna flod bildade, "sa hon." Det skulle ha funnits en enorm mängd kvaternärt material ovanpå det, som det är i omgivningarna, men det har avslöjats i Fort McMurray av denna enorma händelse."
Pappret, "Katastrofal dränering från det nordvästra utloppet av Glacial Lake Agassiz under de yngre dryas, " publicerades i Geofysiska forskningsbrev .