Suite

8.2 : Environnements arides - Géosciences


Examen des détails de la formation de stratification croisée/stratification

Il y a plusieurs détails importants de la formation de la stratification croisée que je voudrais souligner avant la mi-parcours. Premièrement, la géométrie des lames dans la stratification croisée reflète la géométrie de la surface pendant le dépôt. Une couche de sédiments est déposée sur une surface, et la géométrie du fond de la couche préserve la géométrie de la surface de dépôt. S'il y a un changement de pente sur la surface, il y aura un changement de pente au bas des lames qui imite la surface. Cependant, les couches peuvent varier en épaisseur. Sur la taille sous le vent d'une ondulation ou d'une crête de dunes, il y a souvent plus de dépôts sur la pente raide parce que c'est là que les sédiments atterrissent lorsqu'ils sont lavés sur la crête. C'est le taux de dépôt élevé ici qui rend la pente raide. Si la pente devient trop raide, les grains avalanchent la pente, et elle n'est plus aussi raide. La géométrie de l'ondulation ou de la dune est directement liée à la répartition des dépôts.

La géométrie des lames du côté aval, par ex. où ils se confondent avec la surface d'érosion qui se forme du côté stoss de la prochaine ondulation/dune en aval, est également intéressant. Les lames sont minces à une épaisseur nulle à l'endroit où elles "s'effondrent" sur cette surface. Si le dépôt se produit au-delà de la pente raide de l'ondulation/dune, les lames se courbent et s'amincissent progressivement. Si le dépôt ne se produit que sur la pente raide, les lames terminent plus brusquement à nouveau la surface d'érosion. La géométrie des lames vous indique très précisément où le dépôt s'est produit par rapport au creux d'ondulation/dune.

Ces vidéos passent en revue ces concepts :

  • http://youtu.be/r62qIKNBkos
  • http://youtu.be/0Zanh17ulXs
  • http://youtu.be/ogM-UqcYIfU

Aridité - L'aridité définit un désert, pas la température. Une région aride reçoit moins de 250 mm de pluie/an. Notre moyenne à Davis est d'environ 480 mm. Cela nous met à peine dans un climat semi-aride, qui a 250-500 mm de pluie/an en moyenne. Les milieux arides sont caractérisés par une faible végétation.

Types de dépôts typiques des environnements arides - 1) Sable soufflé par le vent (sable moyen ou fin bien trié, à texture mature) ; 2) Dépôts de crues éclair (brèches mal triées, y compris coulées de débris) ; et 3) les dépôts du lac Playa (limon, boue et évaporites). Il existe également des environnements désertiques très froids, comme les McMurdo Dry Valleys, en Antarctique. Ces environnements ont des dépôts glaciaires laissés par les glaciers qui affluent de zones à plus fortes précipitations (par exemple, des altitudes plus élevées) ou de la calotte glaciaire.

Dépôts de crues éclair - Lorsqu'il pleut dans les déserts, il inonde souvent car il y a peu de végétation pour piéger l'eau dans les sols et ralentir le ruissellement. Deux types d'environnement dominés par le transport sédimentaire des crues éclair sont courants : les vallées avec des rivières éphémères (oueds) et des cônes alluviaux. Les cônes alluviaux se forment dans les zones à forte pente d'un bassin versant au fond du bassin, tandis que les oueds se forment dans les vallées là où les pentes sont beaucoup plus faibles. L'activité tectonique nécessitait généralement de maintenir des pentes raides car elles s'érodent vers des pentes plus basses au fil du temps. La province du bassin et de l'aire de répartition dans l'est de la Californie et du Nevada est une région avec de nombreux exemples de cônes alluviaux. Les déserts structurellement moins actifs où les dépôts sont dominés par des crues éclair, comme l'est de l'Égypte, ont tendance à avoir des oueds (qui est un mot arabe).

  • Fans alluviaux dans la Vallée de la Mort : http://g.co/maps/n2udd
  • Un oued en Egypte : http://g.co/maps/369c4

Ventilateurs alluviaux - Les cônes alluviaux sont des accumulations coniques de sédiments grossiers déposés à la transition d'un écoulement confiné dans un canyon à un écoulement libre dans un bassin. Cela correspond également à une rupture de pente. Au fur et à mesure que la pente diminue et que les écoulements s'étalent, les écoulements ralentissent et déposent une grande partie des sédiments qu'ils ont pu transporter dans le canyon. (Pensez au diagramme de Hjulstrom.) La géométrie du ventilateur est déterminée par la vitesse de dépôt. À l'embouchure du canyon, il est escarpé (jusqu'à 15°) en raison du dépôt rapide de sédiments grossiers. Elle descend à environ 5° sur la partie principale de l'éventail et encore plus à 1-2° au niveau du pied. Seuls les sédiments en suspension sont transportés au-delà du pied, avec les ions dissous. Si l'eau peut s'accumuler, les grains fins se déposent et l'eau s'évapore en formant des minéraux comme le gypse et la halite, et en créant des dépôts de lac playa. Le dépôt sur un cône alluvial donné est très rare - un événement se produit environ tous les 300 ans sur la plupart des cônes du sud-ouest des États-Unis.

Oueds - Les oueds ressemblent à des dépôts fluviaux tressés, dont nous parlerons la semaine prochaine. Ils ont une charge sédimentaire élevée pour la quantité d'eau.

Types de flux - Deux types d'écoulements sont courants : 1) les laves torrentielles et 2) les écoulements en nappe.

Flux de débris sont des boues de boue, de débris rocheux et juste assez d'eau pour transformer les sédiments en un écoulement visqueux. En raison de la viscosité élevée, l'écoulement est laminaire, comme un glacier, et comme un glacier, il n'y a pas de tri granulométrique significatif. Les coulées de débris peuvent transporter de très gros blocs. Les écoulements de débris continuent de se déplacer jusqu'à ce que la friction interne de l'écoulement due à la viscosité dépasse l'élan de l'écoulement lorsqu'il se met en place. Cela peut se produire en raison de la perte d'eau ou de la baisse de la pente. Les dépôts résultants montrent peu de tri et seraient classés comme une brèche soutenue par de la boue ou une diamictite. Dans la plupart des cas, les dépôts de laves torrentielles ne sont pas triés et ne présentent aucune forme de stratification. Ils sont restreints latéralement parce qu'ils ne s'étalent pas trop, et ils sont généralement d'une épaisseur uniforme partout, avec des bords abrupts vers les écoulements.

Flux de feuilles sont des coulées turbulentes avec beaucoup plus d'eau et moins de boue que les coulées de débris. Comme les écoulements sont turbulents, il y a un tri important des grains et normalement classés, les dépôts ascendants de collage sont fréquents. Une fois qu'un flux atteint l'embouchure du canyon, le flux s'étale et les roches les plus grossières se déposent en premier. Les grains plus fins se déposent plus tard et plus loin dans le ventilateur et plus tard dans le temps. Cela produit des lits normalement classés, mais le dépôt est très rapide et le classement est généralement médiocre. La charge suspendue peut atteindre la pointe du ventilateur si l'eau ne s'infiltre pas d'abord dans le ventilateur. Les dépôts d'inondation en nappe produisent de larges dépôts qui sont soutenus par des clastes, avec une certaine imbrication de clastes. Contrairement à une coulée de débris, les coulées en nappe couvrent généralement 1/3 à 1/2 de la surface d'un ventilateur.

Autres types de flux - Un certain nombre d'autres types de flux sont également courants sur les ventilateurs. Par exemple, s'il n'y a pas suffisamment de pluie pour produire un écoulement en nappe, des rivières éphémères peuvent couler à la surface du ventilateur - ce qui est plus courant. Cela produit des dépôts de type rivière tressée, dont nous parlerons plus tard. Il existe également une gradation importante entre les coulées de débris et les inondations en nappe. Ils représentent deux membres terminaux, et il existe de nombreuses variations dans la teneur en boue et en eau qui affectent diversement la viscosité de l'écoulement et donc les dépôts sédimentaires qui en résultent.

Caractéristiques des dépôts de cônes alluviaux

  1. Lits mal triés, d'épaisseur à peu près uniforme mais d'étendue latérale limitée, déposés par les laves torrentielles ;
  2. Lits moyennement à bien triés, souvent normalement gradués avec des cailloux à la base déposés dans des canaux éphémères ; ceux-ci montrent une certaine stratification croisée due à la dynamique des écoulements turbulents ;
  3. Lits normalement classés qui sont étendus latéralement déposés par des écoulements en nappe;
  4. La taille moyenne des grains diminue en aval de la pente et l'abondance des dépôts de coulée de débris diminue en aval de la pente.

La viscosité de l'air est faible, il s'agit donc typiquement d'un écoulement turbulent (Re=ulρ/µ). La densité est également faible, mais la viscosité est un effet plus important. Pensez à l'effet Bernoulli. La force de portance doit vaincre la gravité, mais elle dépend aussi de la différence de densité entre le fluide et les grains. Plus la densité du fluide est faible, plus il est difficile de soulever les grains contre la gravité. Ainsi, les vitesses du vent doivent être très élevées pour transporter les grains, et le vent a tendance à soulever uniquement du sable moyen ou des grains plus petits en saltation ou en suspension même à 30 m/s (environ 60 miles/heure). Les grains plus gros ne peuvent rouler que sur le sol, principalement à cause des impacts du salage des grains.

Saltation - Le vent transporte le sable en charriage (traction et saltation) et en suspension, comme l'eau. La traction et le transport de saltation sont cependant légèrement différents, car les impacts entre grains sont plus forts. L'eau amortit les chocs en limitant la vitesse des grains par frottement entre l'eau et les grains et les effets de viscosité. L'air le fait beaucoup moins en raison à la fois d'une densité plus faible et d'une viscosité beaucoup plus faible. Ainsi, les impacts lors du salage des terres céréalières sont très forts. Cela a 2 effets : 1) plus de grains sont lancés dans la couche de saltation que le fluide ne pourrait en soulever. Cela conduit à une rétroaction positive - une fois que la saltation commence, le nombre de grains de saltation augmente rapidement. 2) Les grains d'atterrissage poussent les grains qu'ils heurtent, entraînant un fluage de surface des grains. Ce processus peut pousser des grains beaucoup plus gros vers le haut des pentes que ce qui pourrait être transporté par le vent seul, même avec le transport par traction.

Formation d'ondulation - Comme dans les ondulations de l'eau, les ondulations du vent se forment comme un premier tas de grains une fois que la saltation a commencé. Cependant, les mécanismes de croissance sont différents. Il n'y a pas de séparation d'une sous-couche d'écoulement laminaire ou d'un contre-courant comme on le voit dans les ondulations de l'eau, en partie parce que l'écoulement d'air est très turbulent. Au lieu de cela, les impacts de la salaison des grains poussent les grains plus grossiers vers l'arrière des ondulations jusqu'aux crêtes où ils finissent par avaler la pente sous le vent. La plupart des grains plus petits sont transportés hors des crêtes où la vitesse du vent est la plus élevée. Certains petits grains peuvent également s'accumuler dans les creux, en particulier entre les gros grains. Cela conduit à l'un des rares cas de gradation inversée : les grains plus gros sont plus concentrés au sommet des ondulations et les grains plus petits sont plus concentrés à la base. S'il y a une accumulation importante de sable, de minces couches à gradation inverse peuvent être conservées dans les archives rocheuses et sont indicatives d'un transport éolien.

Lamination croisée - La migration des ondulations se produit en raison de l'érosion du côté au vent et du dépôt du côté sous le vent, comme dans les ondulations de l'eau. Cependant, la stratification croisée est rare car le sable dans les dunes a tendance à être bien trié, en particulier le sable qui est transporté le long de la pente sous le vent - où les sédiments s'accumulent. Parfois, la stratification croisée est préservée en raison des fluctuations de la vitesse du vent, ce qui entraîne le dépôt de différentes tailles de grains à différents moments.

Dunes et Draas - De plus grandes formes de lit se forment également en raison du transport du sable par le vent. Contrairement au sable transporté par l'eau, les dunes et les draas (formes de lit énormes vraiment observables uniquement de l'air) ont généralement des formes de lit plus petites développées sur eux. Le transport de sable de base sur les deux est la saltation du sable sur leurs côtés au vent et l'avalanche sur leurs côtés sous le vent. La stratification croisée est courante et à grande échelle. Les lits d'un mètre d'épaisseur sont courants même si les sommets des formes de lit ne sont pas conservés.

Caractéristiques du sable - Un autre aspect des fortes collisions entre les grains est qu'ils sont généralement arrondis très rapidement et ont généralement des surfaces givrées en raison des dommages causés par les collisions. Les collisions décomposent également les grains plus mous, en particulier les fragments lithiques. Ainsi, la plupart des sables de dunes sont constitués de sable de quartz bien arrondi et bien trié. De rares exceptions, telles que les sables de gypse du parc national de White Sands, peuvent persister en raison d'un manque de grains durs et denses pour abraser les grains de gypse plus mous.

Caractéristiques des gisements éoliens -

  1. Grains bien triés et arrondis;
  2. Petits grains d'argile ou de limon;
  3. Grandes formes de lit, donc des ensembles épais de strates croisées ;
  4. La stratification d'ondulation est rare;
  5. Quelques lames inversées (pas de lits) ;
  • Dawn Sumner (Département des sciences de la Terre et des planètes, UC Davis)

Déserts et environnements désertiques

3.1. Introduction : Classification des déserts par température.

3.3. Contrôles atmosphériques : couche limite de surface.

3.4. Variabilité temporelle et spatiale des influences climatiques.

4. Le cadre hydrologique.

4.2. L'équilibre de l'eau dans les déserts.

4.4. Ruissellement de surface et inondations.

4.5. La qualité chimique des eaux de surface et du sol.

4.7. Étude de cas : les eaux du bassin Tigre-Euphrate et l'impact de la gestion moderne de l'eau.

5. Systèmes lacustres : passé et présent.

5.1. Introduction aux lacs du désert.

5.3. Lacs de l'environnement aride mondial.

6. Processus d'altération et systèmes de pente.

6.7. Surfaces composites (frontons).

7. Sols désertiques et surfaces géomorphologiques.

7.2. La nature des sols dans les régions arides et semi-arides.

7.3. Description et classification des sols.

7.4. Caractéristiques des sols des régions arides.

7.5. Croûtes de sol inorganiques et biologiques.

7.6. Hétérogénéité spatiale dans les propriétés du sol et l'écohydrologie des zones de végétation à motifs.

7.7. Changements de volume de surface.

7.8. Types de surface : Hamada et chaussées en pierre.

8. L'eau comme agent géomorphique.

8.2. Sablage des eaux souterraines dans le développement des pentes et des vallées.

8.3. Processus de tuyauterie dans l'évolution des canaux et des pentes.

9.4. Formes de relief d'accumulation : feuilles de sable, Zibar et limons de sable.

9.5. Reliefs d'accumulation : Dunes.

10. Relief de l'érosion éolienne et de la poussière du désert.

10.2. Caractéristiques de déflation : dépressions et bacs du désert.

10.4. Systèmes Yardangs et Ridge et Swale.

11. Les communautés végétales et leurs impacts géomorphologiques.

11.1. Introduction : Caractéristiques des écosystèmes désertiques.

11.2. Adaptations aux conditions du désert.

11.3. Communautés végétales et écotones.

11.4. Succession dans les communautés végétales du désert.

11.6. Type et densité de végétation et relation avec les processus géomorphologiques.

12. Communautés animales.

12.1. Introduction : Exigences environnementales.

12.2. Effets sur les processus géomorphologiques.

12.4. Effets de l'activité géomorphique des animaux sur les communautés végétales.

13. Désertification et dimension humaine.

13.1. Désertification : Introduction et terminologie.

13.2. Changement climatique et désertification.

13.3. Causes anthropiques de la désertification.

13.4. Les ressources en eau : un problème rural et urbain.

13.5. Étude de cas : la mer d'Aral.


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Publications

Géologie superficielle du nord de la vallée de San Luis, comtés de Saguache, Fremont, Custer, Alamosa, Rio Grande, Conejos et Costilla, Colorado

La vallée de San Luis et le bassin sous-jacent associé du centre-sud du Colorado et du centre-nord du Nouveau-Mexique sont le plus grand bassin structurel et hydrologique du Rio Grande Rift et du système fluvial. Les montagnes environnantes de San Juan et Sangre de Cristo révèlent des preuves d'un volcanisme généralisé et d'un tectonisme de transtension commençant à l'Oligocène.

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Détection de changements subtils à partir de séries temporelles denses de landsat : études de cas sur les perturbations causées par le dendroctone du pin ponderosa et le dendroctone de l'épinette

Contrairement aux changements brusques causés par la conversion de la couverture terrestre, des changements subtils entraînés par un changement dans l'état, la structure ou d'autres attributs biologiques des terres conduisent souvent à des altérations minimales et plus lentes de la surface terrestre. Une cartographie et un suivi précis des changements subtils sont essentiels pour un avertissement précoce d'un changement graduel à long terme.

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Le bassin de Raton du Colorado-Nouveau-Mexique, États-Unis, est le bassin le plus au sud-est de la province intraforeland de Laramide en Amérique du Nord. Il abrite une épaisse succession (4,5 km ou 15 000 pieds) de strates marines et continentales du Crétacé supérieur au Paléogène qui ont été déposées en réponse à la régression finale de la Voie maritime intérieure de l'Ouest et à l'apparition de.


Photogrammétrie « Structure-from-Motion » : un outil efficace et peu coûteux pour les applications géoscientifiques

Les levés topographiques à haute résolution sont traditionnellement associés à des coûts d'investissement et de logistique élevés, de sorte que l'acquisition de données est souvent transmise à des organisations tierces spécialisées. Les coûts élevés de la collecte de données sont, pour de nombreuses applications des sciences de la terre, exacerbés par l'éloignement et l'inaccessibilité de nombreux sites de terrain, ce qui rend les plates-formes d'arpentage moins chères et plus portables (c'est-à-dire le balayage laser terrestre ou le GPS) peu pratiques. Cet article décrit une technique photogrammétrique révolutionnaire, peu coûteuse et conviviale permettant d'obtenir des ensembles de données haute résolution à différentes échelles, appelée « Structure-from-Motion » (SfM). Les méthodes traditionnelles de photogrammétrie électronique nécessitent que l'emplacement et la pose en 3D de la ou des caméras ou l'emplacement en 3D des points de contrôle au sol soient connus pour faciliter la triangulation et la reconstruction de la scène. En revanche, la méthode SfM résout la pose de la caméra et la géométrie de la scène simultanément et automatiquement, en utilisant un ajustement de faisceau hautement redondant basé sur des caractéristiques correspondantes dans plusieurs images décalées qui se chevauchent. Une introduction complète à la technique est présentée, suivie d'un aperçu des méthodes utilisées pour créer des modèles numériques d'élévation (MNE) à haute résolution à partir de vastes séries de photos obtenues à l'aide d'un appareil photo numérique grand public. En guise d'évaluation initiale de la technique, un MNT dérivé de SfM est directement comparé à un modèle similaire obtenu à l'aide d'un balayage laser terrestre. Cette intercomparaison révèle que la précision verticale à l'échelle décimétrique peut être obtenue en utilisant SfM même pour des sites à topographie complexe et une gamme de couvertures terrestres. Des exemples d'applications de la GDF sont présentés pour trois formes de relief contrastées sur une gamme d'échelles, y compris une falaise côtière rocheuse exposée, un complexe moraine-barrage rompu et une crête de substrat rocheux sculptée par les glaciers. La technique SfM représente une avancée majeure dans le domaine de la photogrammétrie pour les applications géoscientifiques. Nos résultats et expériences indiquent que la SfM est une approche peu coûteuse, efficace et flexible pour capturer une topographie complexe.

Points forts

► Structure-from-Motion représente un outil d'arpentage topographique efficace et peu coûteux. ► Il ne nécessite guère plus qu'un appareil photo numérique grand public et un contrôle au sol. ► Nous comparons la technique aux données obtenues à partir du balayage laser terrestre. ► 85,6% des données SfM sont précises à ± 0,5 m près des données TLS. ► Des exemples d'applications sont présentés par Snowdonia, Royaume-Uni, et le Khumbu Himal, Népal.


Potentiel de séquestration du carbone et de restauration de la biodiversité des terres mulga semi-arides d'Australie interprété à partir des exclos de pâturage à long terme

Les données limitées concernant le potentiel de séquestration du carbone (C) du sol et le potentiel de bioséquestration dans les environnements arides et semi-arides constituent un obstacle à la formulation de politiques appropriées visant à réduire les gaz à effet de serre. Cet article évalue le potentiel de bioséquestration du C terrestre et de restauration de la biodiversité des terres semi-arides de Mulga de l'est de l'Australie en mesurant le C au-dessus et en dessous du sol et en effectuant des évaluations de la biodiversité floristique dans d'anciennes exclos de pâturage.

L'exclusion du pâturage a augmenté les taux d'infiltration d'eau et la capacité de rétention d'eau dans le sol. Les exclos présentaient également une couverture herbacée accrue et une diminution du sol nu. Les avantages pour la biodiversité comprenaient une plus grande richesse en espèces et une abondance accrue d'herbes indigènes, dont beaucoup sont devenues localement rares sous une pression de pâturage accrue.

L'étude indique qu'en l'absence de pâturage, le sol et la biomasse aérienne, lorsqu'ils sont combinés, ont des taux potentiels de séquestration du carbone compris entre 0,92 et 1,1 t de CO2-e ha −1 an −1 sur une période d'environ 40 ans. La contribution à ces chiffres de la séquestration du C dans le sol est d'environ 0,18 t de CO2-e ha −1 an −1 , la biomasse aérienne contribuant à 0,73-0,91 t CO supplémentaire2-e ha −1 an −1 . Si 50 % des terres de mulga de l'est de l'Australie (la moitié des 25,4 millions d'hectares) étaient gérées pour la séquestration du C et la biodiversité grâce au contrôle de tous les herbivores, alors les taux de séquestration annuels pourraient atteindre entre 11,6 et 14 Mt de CO2-e an -1 qui représente entre 2 et 2,5% des émissions annuelles de l'Australie. Le potentiel de séquestration du carbone et d'amélioration des résultats en matière de biodiversité dans les pâturages semi-arides extensifs nécessitera des changements politiques importants pour encourager et récompenser les changements nécessaires d'utilisation des terres.

Faits saillants de la recherche

► En l'absence de pâturage, le sol et la biomasse aérienne, lorsqu'ils sont combinés, ont des taux potentiels de séquestration du carbone compris entre 0,92 et 1,1 t de CO2-e ha -1 an -1 . ► La séquestration du C dans le sol est d'environ 0,18 t de CO2-e ha −1 an −1 , la biomasse aérienne contribue de 0,73 à 0,91 t CO supplémentaire2-e ha -1 an -1 . ► L'exclusion du pâturage a augmenté les taux d'infiltration d'eau et la capacité de rétention d'eau dans le sol. ► Les avantages pour la biodiversité comprenaient une plus grande richesse en espèces et une abondance accrue d'herbes indigènes, dont beaucoup sont devenues localement rares sous une pression de pâturage accrue.


De mystérieux tapis noirs sur Terre ne viennent pas de l'espace

Ce qui semblait être des preuves d'impacts cosmiques préhistoriques pourrait n'être que des amas de poussière terrestre, des résultats qui mettent en lumière le débat houleux sur la question de savoir si ces impacts ont déclenché de récentes extinctions de masse, selon les chercheurs.

Une collision cosmique géante avec la Terre et un astéroïde ou une comète est maintenant le principal coupable de l'extinction de masse qui a mis fin à l'ère des dinosaures il y a environ 65 millions d'années. Cependant, il y a beaucoup de controverse quant à savoir si une explosion cosmique, ou autre chose, a causé une extinction de masse plus récente, celle qui a anéanti la plupart des grands mammifères d'Amérique du Nord ainsi que le soi-disant peuple Clovis il y a environ 12 900 ans.

Les preuves que les chercheurs ont avancées pour soutenir cette "hypothèse d'impact du Dryas plus jeune" incluent des niveaux élevés d'iridium métallique, qui est commun dans les astéroïdes, mais normalement peu commun à la surface de la Terre. D'autres indices qu'un astéroïde était le coupable incluent des sphérules magnétiques et des grains de titanomagnétite.

Pour aider à résoudre cette controverse, les scientifiques ont examiné des tapis noirs de terre contenant des soi-disant "marqueurs d'impact" & mdash signes de collisions cosmiques & mdash dans des couches de sédiments déposées il y a entre 6 000 et 40 000 ans. Ceux-ci ont été déposés dans des marais alimentés par des sources dans le sud-ouest des États-Unis et dans le désert d'Atacama au nord du Chili. [Top 10 des plus grandes explosions de tous les temps]

Les chercheurs ont découvert des concentrations élevées de marqueurs d'impact apparents sur 10 des 13 sites avec des tapis noirs qu'ils ont étudiés. Cependant, un certain nombre de ces sédiments ne datent pas de la période du Dryas récent.

Le fait que ces marqueurs soient présents dans des sédiments d'âges différents et provenant de divers endroits suggère qu'ils n'ont pas été produits par un seul événement catastrophique tel qu'un impact, ont déclaré les chercheurs. Au lieu de cela, ces marqueurs ont été créés par des processus terrestres naturels. Plus précisément, ils peuvent avoir été causés par l'accumulation et la concentration de poussière, un phénomène commun aux zones humides. Le sol humide et la couverture végétale dense de ces zones en font des pièges à poussière efficaces.

"Beaucoup d'entre nous connaissant les zones humides et les tapis noirs pensaient que les" marqueurs d'impact " pourraient être concentrés par des processus naturels", a déclaré à LiveScience le chercheur Jeff Pigati, géologue à l'US Geological Survey. "Nous étions certainement ravis, cependant, de voir la cohérence de nos découvertes à travers les continents et les différentes périodes. Cela montre vraiment à quel point les marqueurs peuvent devenir omniprésents dans de tels environnements."

Pour déterminer si les zones humides avaient emprisonné la poussière terrestre ou cosmique, les chercheurs ont analysé les échantillons pour leurs éléments de terres rares, ou un groupe de 17 éléments métalliques avec des structures et des propriétés similaires. Sur la base des concentrations et des abondances relatives de ces éléments, les chercheurs ont conclu que les échantillons provenaient de sources terrestres.

Bien que leurs découvertes ne rejettent pas complètement l'hypothèse de l'impact du Dryas plus jeune, Pigati et son équipe suggèrent que les scientifiques doivent rechercher des idées alternatives pour expliquer ces marqueurs supposés impliquer des impacts cosmiques.

À l'avenir, les chercheurs espèrent analyser les dépôts de zones humides et les tapis noirs pour en savoir plus sur l'histoire de l'écoulement de l'eau et du changement climatique, plutôt que sur les collisions cosmiques.

"Il existe une mine d'informations stockées dans ces sédiments qui peuvent être utilisées pour déterminer comment les systèmes hydrologiques ont réagi au changement climatique brutal ces derniers temps", a déclaré Pigati. "Ceci est particulièrement critique dans les environnements arides dans lesquels les ressources en eau sont déjà sévèrement taxées."

Les scientifiques ont détaillé leurs découvertes en ligne le 23 avril dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.


8.2 : Environnements arides - Géosciences

Numéro 1
Numéro spécial : Visualisation géoscientifique
Rédacteurs invités : S. Fuhrmann, W. Kuhn et U. Streit

TI : Éditorial : Premier numéro de 2000
AU : G. Bonham-Carter
SO : Computers & Geosciences v. 26, no.1, pp.iii-vi.
AP : 2000
v26-1-1

TI : Éditorial invité
AU : S. Fuhrmann, W. Kuhn, U. Streit
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 1-3.
AP : 2000
v26-1-2

TI : L'utilisation de différents médias dans la visualisation des données spatiales
AU : D. Dransch
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 5-9.
AP : 2000
v26-1-3
TI : Conception d'un système de visualisation des données hydrologiques
AU : S. Fuhrmann
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 11-19.
AP : 2000
v26-1-4
TI : conceptions de légendes pour les animations cartographiques non interactives
AU : G. Buziek
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 21-28.
AP : 2000
v26-1-5
TI : un flux de travail cartographique numérique pour les séries de cartes glaciomorphologiques - évaluation à main levée du macromédia en tant qu'outil éducatif
outil
AU : C. Haeberling
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 29-35.
AP : 2000
v26-1-6
TI: Visualisation du changement dans l'atlas multimédia interactif de la Suisse
AU : C. Oberholzer, L. Hurni
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 37-43.
AP : 2000
v26-1-7
TI : Développement d'un atlas Internet de la Suisse
AU : D. Richard
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 45-50.
AP : 2000
v26-1-8
TI : Visualisation des données spatiales pour les SIG de terrain
AU : H. Pundt, K. Brinkkotter-Runde
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 51-56.
AP : 2000
v26-1-9
TI : Visualisation à un stade précoce du processus de résolution de problèmes dans le SIG
AU : A.D. Blaser, M. Sester, M.J. Egenhofer
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 57-66.
AP : 2000
v26-1-10
AU : Une approche orientée objet pour l'intégration de systèmes de visualisation 3D et de SIG
AU : J. Dollner, K. Hinrichs
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 67-76.
AP : 2000
v26-1-11
TI : Exploration visuelle de données spatiales de grande dimension : besoins et déficits
AU : C. Uhlenkuken, B. Schmidt, U. Streit
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 77-85.
AP : 2000
v26-1-12
br />

TI : Données de télédétection multispectrale assistées par ordinateur : un outil utile pour la
cartographie géologique des terrains archéens en milieux (semi)arides
AU : H. Zumsprekel, T. Prinz
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 87-100.
AP : 2000
v26-1-13
TI : Visualisation de données multidimensionnelles liées géographiquement en 3D virtuelle
scènes
AU : M. Kreuseler
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 101-108.
AP : 2000
v26-1-14
TI : Outils de visualisation des propriétés de périodicité spatiale et temporelle dans
données géographiques
AU : R.M. Edsall, M. Harrower, J.L. Mennis
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 109-118.
AP : 2000
v26-1-15TI : un autre nœud sur Internet (ANON)
AU : J.C. Butler
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 1, pp. 119.
AP : 2000
v26-1-17

Numéro 2
Papiers réguliers
TI : Un algorithme récursif pour l'analyse de connectivité dans une application de grille en 2D
modélisation hydrodynamique en sols hétérogènes*
AU : B. Cappelaere, J. Touma, C. Peugeot
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 121-135.
AP : 2000
v26-2-1[DOS] [TAR]
TI : Deux algorithmes efficaces pour déterminer les points d'intersection entre des
polygones*
AU : B. Zalik
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 137-151.
AP : 2000
v26-2-2[DOS] [TAR]
TI : EZ-ROSE : un programme informatique pour les histogrammes circulaires à aire égale et l'analyse statistique de
données vectorielles*
AU : J.H. Baas
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 153-166.
AP : 2000
v26-2-3[DOS] [TAR]
TI : L'approche grille-spectrale de la modélisation 3D-géodynamo*
AU : P. Hejda, M. Reshetnyak
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 167-175.
AP : 2000
v26-2-4[DOS] [TAR]
TI : SEISRES - un programme Visual C++ pour l'inversion séquentielle de la sismique
réfraction et données géoélectriques*
AU : S.K. Nath, S. Shahid, P. Dewangan
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 177-200.
AP : 2000
v26-2-5[DOS] [TAR]
TI : STATIC_TEMP : un code informatique utile pour calculer la formation statique
températures dans les puits géothermiques*
AU : E. Santoyo, A. Garcia, G. Espinosa, I. Hernandez, S. Santoyo
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 201-217.
AP : 2000
v26-2-6[DOS] [TAR]
TI : MINVAR et UNCCON, programmes informatiques pour l'analyse des incertitudes de solubilité
calculs dans les systèmes géologiques*
AU : C. Ekberg, S. Borjesson, A.T. Emren, A. Samuelsson
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 219-226.
AP : 2000
v26-2-7[DOS] [TAR]
TI : griller les données gravimétriques à l'aide d'une couche équivalente*
AU : G.R.J Cooper
SO : Computers & Geosciences v. 26, n° 2, pp. 227-233.
AP : 2000
v26-2-8[DOS] [TAR]Commentaires
TI : CD Review : Atlas of coal geology, AAPG studies in geology #45 (Volume 1 charbon
géologie, tome 2, pétrologie du charbon)
AU : B.S. transpercer
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 235-236.
PY : 2000TI : Revue du logiciel : RiverTools version 2.0
AU : W. Luo
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 237-238.
PY : 2000TI : Critique de livre : Multimédia spatial et réalité virtuelle
AU : D. Unwin
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 239-239.
PY : 2000TI : Revue de livre : paléobiologie numérique
AU : R.L. Kaesler
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 241-242.
PY : 2000TI : Critique de livre : méthodes de régression modernes
AU : A.F. Militino
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 243-243.
PY : 2000TI : un autre nœud sur Internet (ANON)
AU : J.C. Butler
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°2, pp. 245-246.
AP : 2000

Numéro 3

TI : Éditorial
AU : G. Bonham-Carter
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°3, pp. 247-247.
AP : 2000
v26-3-1
TI : un programme FORTRAN 90 pour le test statistique des motifs ascendants présumés d'épaississement et/ou d'amincissement dans les séquences
de strates*
AU : C.W Harper, Jr
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°3, pp. 249-266.
AP : 2000
v26-3-2[DOS] [TAR]
TI : Calcul du régime d'énergie transverse dans les canaux courbes*
AU : Y.R. Tarifs
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°3, pp. 267-276.
AP : 2000
v26-3-3[DOS] [TAR]
TI : Un ensemble réalisable pour les problèmes de spéciation chimique
AU : P. Brassard, P. Bodurtha
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°3, pp. 277-291.
AP : 2000
v26-3-4
TI : Régression par fonction de rampe : un outil pour quantifier les transitions climatiques*
AU : M. Mudelsee
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°3, pp. 293-307.
AP : 2000
v26-3-5[DOS] [TAR]TI : Une approche d'évaluation de zone floue pour les sites potentiellement contaminés
AU : L. Ozdamar, M. Demirhan, A. Ozpinar, B. Kilanc
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°3, pp. 309-318.
AP : 2000
v26-3-6
TI : RETCML : intégration des principes d'estimation du maximum de vraisemblance dans l'estimation des paramètres hydrauliques du sol RETC
code*
AU : K.J. Hollenbeck, J. Simunek, M.TH. Van Genuchten
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°3, pp. 319-327.
AP : 2000
v26-3-7[DOS] [TAR]
TI : Surveillance de la dilatation de l'armature de gravier à l'aide d'un nouveau suivi numérique des particules
méthode
AU : R. Middleton, J. Brasington, B.J. Murphy, L.E. Givre
SO : Computers & Geosciences v. 26, n°3, pp. 329-340.
AP : 2000
v26-3-8
TI: A program in PASCAL to simulate the superposition of two or three fold systems*
AU: J.M. Vacas Pena
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.3, pp. 341-349.
PY: 2000
v26-3-9[DOS] [TAR]TI: Book review: Economic risk in hydrocarbon exploration
AU: U. Zier
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.3, pp. 351-352.
PY: 2000TI: Book review: Geographical information systems: Principles, techniques,
applications and management, 2nd edition, volumes 1 and 2
AU: T.C. Coburn
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.3, pp. 353-354.
PY: 2000TI: Another Node On the interNet
AU: J.C. Butler
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.3, pp. 355-356.
PY: 2000

Special Issue:
Geostatistics and geospatial techniques in remote sensing
Guest Editors: P.M. Atkinson, D.A. Quattrochi

There is no program code for papers in this special issue.TI: Introduction: Geostatistics and geospatial techniques in remote sensing
AU: P.M. Atkinson, D.A. Quattrochi
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, p. 359.
PY: 2000
TI: Geostatistical classification for remote sensing: an introduction
AU: P.M. Atkinson, P. Lewis
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 361-371.
PY: 2000
TI: Computing geostatistical image texture for remotely sensed data classification
AU: M. Chica-Olmo, F. Abarca-Hernandez
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 373-383.
PY: 2000
TI: The integration of spectral and textural information using neural networks for land cover mapping in the Mediterranean
AU: S. Berberoglu, C.D. Lloyd, P.M. Atkinson, P.J. Curran
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 385-396.
PY: 2000
TI: Characterizing the spatial structure of vegetation communities in the Mojave Desert using geostatistical techniques
AU: C.S.A. Wallace, J.M. Watts, S.R. Yool
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 397-410.
PY: 2000
TI: Integrating multisensor data and RADAR texture measures for land cover mapping
AU: B. Haack, M. Bechdol
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 411-421.
PY: 2000TI: Gibbs random field models: a toolbox for spatial information extraction
AU: M. Schroeder, M. Walessa, H. Rehrauer, K. Seidel, M. Datcu
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 423-432.
PY: 2000
TI: Reducing structural clutter in land cover classifications of very high spatial resolution remotely-sensed images
for urban land use mapping
AU: S. Barr, M. Barnsley
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 433-449.
PY: 2000
TI: Integration of a numerical model and remotely sensed data to study urban/rural land surface climate processes
AU: LIMIN Yang
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 451-468.
PY: 2000
TI: Estimation of sub-pixel land cover composition in the presence of untrained classes
AU: G.M. Foody
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 469-478.
PY: 2000
TI: Interpreting pleistocene glacial features from spot HRV data using fuzzy techniques
AU: G.R. Smith, J.C. Woodward, D.I. Heywood, P. Gibbard
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 479-490.
PY: 2000TI: Another Node On the interNet
B.S. Penn, J.C. Butler
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.4, pp. 491-492.
PY: 2000

Number 5
Regular Papers

TI: IKSIM: a fast algorithm for indicator kriging and simulation in the presence of inequality constraints, hard
and soft data*
AU: ZHANJUN Ying
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.5, pp. 493-507.
PY: 2000
v26-5-1[DOS] [TAR]
TI: 3-D visualization of structrual field data: examples from the Archean Caopatina Formation, Abitibi greenstone
belt, Quebec, Canada*
AU: E.A. De Kemp
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.5, pp. 509-530.
PY: 2000
v26-5-2[DOS] [TAR]
TI: Modeling the fate of drilling waste in marine environment - an overview
AU: A.N. Khondaker
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.5, pp. 531-540.
PY: 2000
v26-5-3
TI: Transient attractors: towards a theory of the graded stream for alluvial andbedrock channels
AU: T.R. Smith, G.E. Merchant, B. Birnir
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.5, pp. 541-580.
PY: 2000
v26-5-4
TI: A Darcian integral approximation to interblock hydraulic conductivity means in vertical infiltration
AU: D.L. boulanger
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.5, pp. 581-590.
PY: 2000
v26-5-5
TI: Lithofacies identification using multiple adaptive resonance theory neural networks and group decision expert
système
AU: HSIEN-C. Chang, D.C. Kopaska-Merkel, HUI-CHUAN Chen, S.R. Durrans
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.5, pp. 591-601.
PY: 2000
v26-5-6Short NotesTI: The use of Sino-Japanese characters to identify locations on figures*
AU: M.M. Kimberley
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.5, pp. 603-605.
PY: 2000
v26-5-7[DOS]
TI: EZGEOREF: a program for transformation of GEOREF database bibliographical extracts to reference formats suitable
for earth science journals*
AU: A.T. Al-Mishwat
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.5, pp. 607-611.
PY: 2000
v26-5-8[DOS]ANON
TI: Another Node On the interNet
AU: S.K. Beaverson, R.J. Krumm, J.C. Butler
SO: Computers & Geosciences v. 26, no.5, pp. 613-614.
PY: 2000
v26-5-9

Number 6
Special Issue: The Year 2000 Challenges
Guest Editor: John C. Butler

TI: Editorial: the year 2000 challenges - special issue for the journal of Computers & Geosciences
AU: J.C. Butler
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 615-616.
PY: 2000
v26-6-1
TI: The International Association for Mathematical Geology WWW/FTP site - an analysis of the first five years and
some thoughts for the future
AU: E.C. Grunsky
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 617-625.
PY: 2000
v26-6-2

TI: An academic challenge for the year 2000: perfect the Memex
AU: J.C. Butler
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 627-633.
PY: 2000
v26-6-3
TI: Colleges and universities: survival in the information age
AU: W.D. Huff
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 635-640.
PY: 2000
v26-6-4
TI: Developing and teaching online courses in geology at the two-year college level in Georgia
AU: P. Gore
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 641-646.
PY: 2000
v26-6-5
TI: The large general education science class: implications for distance learning
AU: W.A. Prothero Jr.
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 647-655.
PY: 2000
v26-6-6
TI: Earth science instruction with digital data
AU: J. Hays, S. Pfirman, B. Blumenthal, K. Kastens, W. Menke
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 657-668.
PY: 2000
v26-6-7
TI: Earth system science and the Internet
AU: D.R. Johnson, M. Ruzek, M. Kalb
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 669-676.
PY: 2000
v26-6-8
TI: The educational effectiveness of computer-based instruction
AU: C. Renshaw, H.A. Taylor
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 677-682.
PY: 2000
v26-6-9
TI: The EarthKAM project: creating space imaging tools for teaching and learning
AU: H. Dodson, P. Levin, S. Ride, R. Souviney
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 683-691.
PY: 2000
v26-6-10
TI: Technology in introductory geophysics: the high-low mix
AU: E. Klosko
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 693-698.
PY: 2000
v26-6-11
TI: Facilitating interaction, communication and collaboration in online courses
AU: S. McNeil, B.R. Robin, R.M. Meunier
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 699-708.
PY: 2000
v26-6-12
TI: Compact discs in support of training in structural geology in an industrial setting: a case study
AU: C.F. Kluck, J.D. Wilbur
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 709-711.
PY: 2000
v26-6-13Short NoteTI: Interactive multimedia and Internet training for technical professionals in the oil and gas industry
AU: W. Greaves
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 713-717.
PY: 2000
v26-6-14ANON
TI: Another Node On the interNet - Predicting the future of computing
AU: G.F. Bonham-Carter, J.C. Butler
SO: Computers & Geosciences v.26, no.6, pp. 719-720.
PY: 2000
v26-6-15

Number 7

TI: A tribute to Peter Henn
AU: D. Merriam, G. Bonham-Carter
SO: Computers & Geosciences v.26, no.7, p.721.
PY: 2000
v26-7-1


The surface energy balance in a cold and arid permafrost environment, Ladakh, Himalayas, India

Recent studies have shown the cold and arid trans-Himalayan region comprises significant areas underlain by permafrost. While the information on the permafrost characteristics of this region started emerging, the governing energy regime is of particular interest. This paper presents the results of a surface energy balance (SEB) study carried out in the upper Ganglass catchment in the Ladakh region of India which feeds directly into the Indus River. The point-scale SEB is estimated using the 1D mode of the GEOtop model for the period of 1 September 2015 to 31 August 2017 at 4727 m a.s.l. elevation. The model is evaluated using field-monitored snow depth variations (accumulation and melting), outgoing long-wave radiation and near-surface ground temperatures and showed good agreement with the respective simulated values. For the study period, the SEB characteristics of the study site show that the net radiation (29.7 W m −2 ) was the major component, followed by sensible heat flux ( −15.6 W m −2 ), latent heat flux ( −11.2 W m −2 ) and ground heat flux ( −0.5 W m −2 ). During both years, the latent heat flux was highest in summer and lowest in winter, whereas the sensible heat flux was highest in post-winter and gradually decreased towards the pre-winter season. During the study period, snow cover builds up starting around the last week of December, facilitating ground cooling during almost 3 months (October to December), with sub-zero temperatures down to −20 ∘ C providing a favourable environment for permafrost. It is observed that the Ladakh region has a very low relative humidity in the range of 43 % compared to e.g. ∼70 % in the European Alps, resulting in lower incoming long-wave radiation and strongly negative net long-wave radiation averaging ∼ - 90 W m −2 compared to −40 W m −2 in the European Alps. Hence, land surfaces at high elevation in cold and arid regions could be overall colder than the locations with higher relative humidity, such as the European Alps. Further, it is found that high incoming short-wave radiation during summer months in the region may be facilitating enhanced cooling of wet valley bottom surfaces as a result of stronger evaporation.

The Himalayan cryosphere is essential for sustaining the flows in the major rivers originating from the region (Bolch et al., 2012, 2019 Hock et al., 2019 Immerzeel et al., 2012 Kaser et al., 2010 Lutz et al., 2014 Pritchard, 2019). These rivers flow through the most populous regions of the world (Pritchard, 2019), and insight into the processes driving future change is critical for evaluating the future trajectory of water resources of the area, ranging from small headwater catchments to large river systems (Lutz et al., 2014). It is hard to propose a uniform framework for the downstream response of these rivers as they originate and flow through various glacio-hydrological regimes of the Himalayas (Kaser et al., 2010 Thayyen and Gergan, 2010). The lack of understanding of multiple processes driving the cryospheric response of the region is limiting our ability to anticipate the subsequent changes and their impacts correctly. This has been highlighted by recent studies which suggested the occurrence of higher precipitation in the accumulation zones of the glaciers than previously known (Bhutiyani, 1999 Immerzeel et al., 2015 Thayyen, 2020).

The sensitivity of mountain permafrost to climate change (Haeberli et al., 2010) leads to changes in permafrost conditions such as an increase in active layer thickness that eventually may affect the ground stability (Gruber and Haeberli, 2007 Salzmann et al., 2007), trigger debris flows and rockfalls (Gruber et al., 2004 Gruber and Haeberli, 2007 Harris et al., 2001), hydrological changes (Woo et al., 2008), run-off patterns (Gao et al., 2018 Wang et al., 2017), water quality (Roberts et al., 2017), greenhouse gas emissions (Mu et al., 2018), alpine ecosystem changes (Wang et al., 2006), and unique construction requirements to negate the effects caused by ground-ice degradation (Bommer et al., 2010). These impacts strongly affect mountain communities and indicate the relevance of mountain permafrost on human livelihoods.

The energy balance at the earth's surface drives the spatio-temporal variability in ground temperature (Oke, 2002 Sellers, 1965 Westermann et al., 2009). It is linked to the atmospheric boundary layer and location-dependent transfer mechanisms between land and the overlying atmosphere (Endrizzi, 2007 Martin and Lejeune, 1998 McBean and Miyake, 1972). The surface energy balance (SEB) in cold regions additionally depends on the seasonal snow cover, vegetation and moisture availability in the soil (Lunardini, 1981), and (semi-)arid areas exhibit their typical characteristics (Xia, 2010).

The role of permafrost is a key unknown variable in the Himalayas, especially in headwater catchments of the Indus basin. A recent study has signalled significant permafrost occurrence in the cold and arid areas of the upper Indus basin (UIB) covering Ladakh (Wani et al., 2020). Large-scale assessment in the Hindu Kush Himalayan (HKH) region suggests that the permafrost area covers up to 1 million km 2 , which roughly translate into 14 times the area of glacier cover of the region (Gruber et al., 2017). Except for Bhutan, the expected permafrost areas in all other countries in the HKH region is larger than the glacier area (cf. Table 1, Gruber et al., 2017).

The mapping of rock glaciers using remote sensing suggested that the discontinuous permafrost in the HKH region can be found from 3500 m a.s.l. in northern Afghanistan to 5500 m a.s.l. on the Tibetan Plateau (Schmid et al., 2015). In the Indian Himalayan Region (IHR), recent studies show that the discontinuous permafrost can be found between 3000 and 5500 m a.s.l. (Allen et al., 2016 Baral et al., 2019 Pandey, 2019).

The cold and arid region of Ladakh has a reported sporadic occurrence of permafrost and associated landforms (Gruber et al., 2017 Wani et al., 2020) with sorted patterned ground and other periglacial landforms such as ice-cored moraines. Field observations suggest that ground-ice melt may also be a critical water source in dry summer years in the cold and arid regions of Ladakh (Thayyen, 2015). Previous studies of permafrost in the Ladakh region are from the Tso Kar basin (Rastogi and Narayan, 1999 Wünnemann et al., 2008) and the Changla region (Ali et al., 2018).

The SEB characteristics of different permafrost regions have been studied in e.g. the North American Arctic (Eugster et al., 2000 Lynch et al., 1999 Ohmura, 1982, 1984), European Arctic (Lloyd et al., 2001 Westermann et al., 2009), Tibetan Plateau (Gu et al., 2015 Hu et al., 2019 Yao et al., 2008, 2011, 2020), European Alps (Mittaz et al., 2000) and Siberia (Boike et al., 2008 Kodama et al., 2007 Langer et al., 2011a, b). However, SEB studies of IHR are limited to, for example, the energy balance studies on glaciers by Azam et al. (2014) and Singh et al. (2020). Besides its effect on heat transport into the subsurface, the SEB may also have a significant influence on regional and local climate (Eugster et al., 2000). During summer months, permafrost creates a heat sink which reduces the surface temperature and therefore reduces heat transfer to the atmosphere (Eugster et al., 2000). This highlights that the knowledge of frozen ground and associated energy regimes is a critical knowledge gap in our understanding of the Himalayan cryospheric systems, especially in the UIB.

The goal of this paper is to improve the understanding of permafrost in cold and arid UIB areas and to advance our ability to analyse and simulate its characteristics. This can guide the application of available permafrost models in the Ladakh region, which are calibrated (Boeckli et al., 2012) or validated (Cao et al., 2019 Fiddes et al., 2015) elsewhere. Furthermore, it can help to interpret differences in surface offsets (difference between the mean annual ground surface and mean annual air temperatures) observed in Ladakh (Wani et al., 2020) and other permafrost areas (Boeckli et al., 2012 Hasler et al., 2015 PERMOS, 2019). Our working hypothesis is that the surface offset for particular terrain types in the UIB differs from what is known from other areas, driven by aridity and high elevation. We aim to improve the understanding of the SEB and its relationship with the ground temperature by working on three objectives: (1) quantifying the SEB at South Pullu as an example for permafrost areas in the UIB (2) understanding the pronounced seasonal and inter-annual variation in snowpack and near-surface ground temperature (GST) as these are intermediate phenomena between the SEB and permafrost and (3) understanding key differences with other permafrost areas that have SEB observations.

Figure 1Location of the study site in the upper Ganglass catchment. (Base image sources for the right panel: © Esri, DigitalGlobe, GeoEye, Earthstar Geographic's, CNES/Airbus DS, USDA, USGS, AEX, Getmapping, Aerogrid, IGN, IGP, swisstopo and the GIS user community). Please note that the above figure contains disputed territories.


Arid Zone Geomorphology: Process, Form and Change in Drylands, 3rd Edition

Once again, recognised world experts in the field have been invited to contribute chapters in order to present a comprehensive and up-to-date overview of current knowledge about the processes shaping the landscape of deserts and arid regions. In order to broaden the appeal of the Third Edition, the book has been reduced in extent by 100 pages and the Regional chapters have been omitted in favour of the inclusion of key regional case studies throughout the book. The Editor is also considering the inclusion of a supplementary website that could include further images, problems and case studies.


Voir la vidéo: QUEST-CE QUE LES GÉOSCIENCES? (Octobre 2021).