河流告诉我们的地球历史

河流是自然最强大的力量之一——它们推动高山，侵蚀大地，而且河道也一直在变化。理解它们如何形成以及如何变化对居住在河岸旁和三角洲的人来说十分重要。在这一图片信息丰富的演讲中，地质学家Liz Hajek向我们展示了由古代河流堆积成的岩石如何可以被用作时间机器来研究地球的历史，从而让我们得知在今天应当如何可持续的生存下去。

好的，我们来看看地球的照片。

地球确实令人惊叹。

我是名地质学家，所以对这很着迷，

地球很伟大。

它充满力量，充满活力，
时时刻刻都在变化。

确实是个令人兴奋的居住地。

但我今天想从一个地质学家的视角

和你们分享，了解地球的过去

将如何帮助并指导我们在地球上

可持续的生存下去。

地球表面有着许多令人兴奋的事物。

如果我们在这里放大一点，

我想和你们谈谈一个现象。

物质在地球的表面不断被冲刷，

其中一个重要的影响是，
高山上的东西也会被冲刷掉，

被搬运并最终沉淀于海底。

这一过程一直发生着，

并且深刻的影响了地形的形成。

举个例子，在印度南部

有着世界上最高的山峰，

你可以从这张卫星图像上看到，

河流运输着这些山上的东西直至海洋。

你可以把这些河流想象成推土机。

它们基本上就是在拽着这些山峰，
将它们向海的方向推移。

给你们举个例子。

我们放大一点。

我想和你们具体谈谈其中一条河。

我们可以看到河流
运输物质到海洋的过程中，

描绘出的美丽图案，

但是这些图案不是一成不变的。

这些河流这里绕一绕，那里绕一绕，

就会对我们的生活产生很大的影响。

其中一个例子是戈西河。

戈西河有着漂亮的C形河道，

它从尼泊尔的高山流出，

带着成吨的矿物，

通过侵蚀高山得到的沉积物，

穿过印度，

并且运输着它们。

我们将放大这一块区域，

而我将告诉你们戈西河发生的事情。

这个例子告诉了我们
这些系统的动态程度。

这是2008年八月的一张卫星图像，

已经被着色了，

所以植物或植被都是绿色的，

水是蓝色的。

你可以看到当它离开尼泊尔时

是呈C形的河道。

现在是季风季节。

八月是这个地区的季风季节，

任何住在河流旁边的人都对洪水

以及洪水带来的危害
和不便不感到陌生。

但是2008年发生了有趣的事情，

这条河流以十分不同的方式变化了。

它以与平常不同的方式造成了洪水。

戈西河流到这里，

但是有时随着这些河流
运输的沉积物越来越多，

河道开始堵塞了，

而这些堵塞实际上可以

导致河流走向的巨大变动。

这是仅仅两周后的卫星图像。

这是之前的河道，

那C形的河道，

你会发现它不再是蓝的了。

现在蓝色的河道，

在图中央纵切了一刀。

现实中，戈西河漫上了它的河堤，

还有这里的比例尺是40英里。

这条河十分突然的
移动了超过30英里。

这条河堵住了，然后漫过了河堤。

这是一周后的一张图片，

你可以看到这些是之前的河道，

而且漫堤的过程仍在继续，

这条河离它的主道越来越远。

所以你可以想象，

在这种河流经常改道的地形里，

理解河流何时、何地以及
如何改道是十分重要的。

但是这种过程同样也发生在我们身边。

在美国，

密西西比河流经大部分的美洲大陆。

它推动着来自落基山脉

和大平原的物质。

它夹带着这些物质贯穿美国，

然后把它们倒入墨西哥湾。

这是我们今天熟悉的密西西比河河道，

但是它并非一直是按这个方向流动的。

如果我们利用地质记录，

就可以重建它过去的走向。

举个例子，这里红色的区域

据我们目前所知，是大约
4600年前密西西比河流过

并且沉积物质的地方。

然后大约在3500年前，

它移动到了橘色标注的河道流动。

它一直移动，不停移动。

这是约2000年前，

1000年前，

700年前。

直到500年前，

它才移动到了我们今天熟悉的河道。

这些过程十分重要，

特别是这里，这个三角洲，

在这个三角洲里密西西比河
不断漫堤和改道，

于是在陆地和海洋的交界处
形成了（新的）陆地。

这是非常宝贵的资产，

像这样的三角洲是我们星球上
人口最稠密的地区。

所以了解这些地形的动态变化，

它们如何形成，在未来将如何继续演化

对于生活在那里的人们十分重要。

河流也会轻微摆动。

我们刚才谈到的是更大的漫堤过程。

我想向你们展示这里的一些河流摆动。

我们转移到亚马逊河流域，

类似的，这里有一个巨大的河流系统，

不断冲刷，转移着
安第斯山脉上的物质，

携带着它们穿越南美大陆，

最终它们被倾入大西洋。

如果我们在这里放大，
你们可以看到这些蜿蜒曲折的河道。

同样的，它们十分美丽，但又不稳定。

这些河流的走向不停扭曲变动。

我们可以利用最近30年的卫星图像

来实际观察这是如何变化的。

花点时间看看这条河
任何地方的弯曲，

你会发现它并不会在一个地方呆很久。

它会不断变化，演变，改变图案。

如果你再仔细看看这块区域，

我想让你们关注到河流中
有一个类似圆圈的地方，

完完全全的被分隔开来了。

它就像个马鞭，

从河流的某个位置被分开了。

方便大家参考，

在这个地方，河流在一到两个季节里

将它的河道移动了将近四英里。

所以我们所居住的这个地球上的
地形其实是不断在变化的：

随着高山上的物质被不断侵蚀，

不断被运输到海洋，

地形也在不断地发生变化，

它们时时刻刻都在变化着，

而我们需要理解这些过程

以便于可持续的生存在这些地形之中。

但如果仅仅知道地表发生了什么，

仍不足以为可持续的生存指明方向。

我们的观测还不够。

例如，我们只有近30年的卫星数据。

我们需要更多的观测来
更加深入地了解这些过程。

此外，我们需要了解

随着人类不断占据和改造地表，

这些地形对气候的变化和

人类对土地的使用将会呈现怎样的反应。

这就是为什么我们接下来会提到岩石。

随着河流流动，

随着它们不断将物质
从高山运送到海洋，

有的时候一些泥沙和石块会滞留在地面。

这些留在地面的沙石逐渐被掩埋，

随着时间的流逝，
便形成了又大又厚的堆积，

最终变成了岩石。

这意味着，我们可以去到

拥有大量沉积岩的地方，

回到过去，

了解过去的地形是什么样子的。

从而我们可以重构

并理解地球的地形演化过程。

这也非常方便，

因为地球有着宏伟的历史，对吧？

这个视频重构的是地球历史中

最开始的那6亿年的地表演变。

我们花了短短几秒就看完了（笑）。

随着板块移动，

我们知道气候变化了，
海平面变化了，

不同的地形和环境形成了，

我们可以回到过去——

如果有时间机器的话——

我们可以回到过去进行观察，

而我们确实拥有一台时间机器，

我们可以观察这段时间内堆积的岩石。

举个例子，带你们到

地球历史上的一个特殊时期。

大约5500万年前，地球骤暖。

当时大量的二氧化碳

被释放到了地球的大气中，

这导致了快速并且极端的全球变暖。

我说的“暖和”是指超级暖和，

那时北至加拿大，南至巴塔哥尼亚，

都能找到鳄鱼和棕榈树。

所以这的确是非常暖和的时期，
而且发生得非常突然。

我们能做的，

就是回到过去，找到当时沉积的岩石，

并且重构这些地形是
如何随全球变暖变化的。

这里，太好了，有岩石。

（笑声）

这是一堆岩石。

这里黄色圈出的一片，

其实是一条古河道，

就像我刚才展示的卡通一样，

这些是5500万年前留下的沉积物。

作为地质学家，
我们可以近距离的观测它们，

并且重构地形。

还有一个例子。

这黄色范围内的一片是古河道。

在它上面还有一片。

我们可以到实地仔细考察、测量，

还可以观测它们的特征。

例如，我刚刚标注的地方

告诉我们这条河大约3英尺深。

如果你生活在5500万年前，

你可以涉水通过这条萌萌的小溪。

在这些渠道之上和之下的红色物质，

是古代的土壤沉积。

我们可以通过它们知道在这片土地
生活和生长着什么样的生物，

并且了解这些河流是如何和
冲积平原相互影响的。

我们可以仔细的观测，准确的重构

这些河流的走向，以及地形的样貌。

现在当我们为这个地区重构过去的

地形时，

如果我们看看
在这次突然变暖之前发生了什么，

这些河流从高山到海洋开辟了一条道路，

看上去和我向你们展示的
亚马逊流域很像。

但是气候变化刚一开始，

这些河流就发生了剧变。

首先它们一下子就变宽了许多，

其次它们在地表上的
改道活动更加频繁。

最终，这些河流变回了

气候变暖之前的样子，

但这花了很长很长的时间。

我们可以回到地球的过去，
做类似的重构，

了解地表是如何随着气候变化，
如之前提到的地球骤暖

或土地使用的变化而变化的。

河流产生变化一些方式，

或是改变走向和水文活动的原因，

有一些是因为当地表有了更多的水，

再加上气候变暖，

沉积物会被更加频繁地被运送或侵蚀，

这些都会对河流产生影响。

总而言之，

只要地球是我们的家园，

我们就需要小心的管理资源，

警惕生活在这种动态环境中的风险。

我认为我们能真正持续
这么做的唯一途径

是充分考虑在地球历史的

慢慢长河中，地形的演变和走向。

谢谢。

（掌声）