Проследяване на времето чрез подвижни пясъци

Микроскоп с голямо увеличение разкрива по-отблизо разнообразието от пясък. Тази проба от пясък от пясъчния плаж в Мейн, събрана от Робърт Маронпот, включва гръбначен стълб на бял морски таралеж вляво от голям раиран жълтокафяв отломък от мекотело. Някои прозрачни зърна от кварцов пясък са точно вдясно от центъра, а светлокафяв фрагмент от рак с линейни канали е точно в центъра близо до долната част на изображението. Червеникаво-кафявите зърна са калиев фелдшпат. кредит: Робърт Маронпот/Увеличен пясък

Искате ли да се върнете назад във времето с MolecularConceptor?Регистрирайте се за бюлетина Science Friday Rewindза да получите повече никога не дигитализирани истории и аудио хапки от нашите архиви!

Архивно влизане: 3 юли 1998 г

Разхождайки се по защитения залив на пясъчния плаж в Бар Харбър, Мейн, може да се съсредоточите върху гледката към океана. Но ако сте взели a поглед отблизо в зърнестата смес под краката ще намерите запис на древен свят, съкровище от малки блестящи кристали, изветрели камъни и дори пулверизирани останки от миди, мекотели и друг морски живот.

„Голяма част от пясъка е натрошен в шипове на морски таралежи, ако можете да си го представите,“ Стивън Ледърман , професор и директор на Лабораторията за крайбрежни изследвания във Флоридския международен университет, казаНаучен петъкв архивно интервю през 1998 г. Въпреки че повечето хора приемат пясъка за даденост, той обясни: „Плажовете са направени от много различни неща.“

Пясъкът, върху който разпръсквате плажната си кърпа, е съставен от много материали, които се различават по форма, цвят, текстура и състав. Повечето плажни пясъци се състоят от кварц, „силициев диоксид, естествено стъкло“, обясни Ледърман. Скалите в реките и потоците се разрушават бавно с течение на времето докато се пренасят в океана, където вълните и приливите ги бомбардират на още по-малки частици. Колкото по-фин е пясъкът, толкова по-стар е той. Например, плажовете в средноатлантическите щати са рушащи се останки от „Апалачите планини, които са били смлени в продължение на милиони години“, каза Тони Прат, администратор на отдела за управление на бреговата линия и водните пътища в Департамента за природни ресурси и околна среда на Делауеър Контрол, включенMolecularConceptorпрез 1998 г. Плажовете са динамични, обясни той.

„Те са това, което понякога характеризирам като течни земни форми, зоната, която абсорбира енергията на морето.“

Пясък от Исла Хора на тихоокеанското крайбрежие на полуостров Никоя, Коста Рика. Този плажен пясък е получен от ерозия на потока и морето. Под микроскоп можете да видите по-добре парчета от ракообразни раковини, фрагменти от двучерупчести черупки и петна от порфирен базалт. кредит: Робърт Маронпот/Увеличен пясък

Когато буря удари плаж, например, по-твърди, по-тежки минерали - като магнетит и мусковит - могат да се издигнат в пясъчния стълб и временно да променят цвета на плажа. „Имаме бури [в Делауеър], които всъщност оставят огромни отлагания от големи черни пясъчни листове по нашите плажове, които хората често бъркат като замърсяване или нефт“, каза Прат. Тази промяна в цвета на пясъка може да направи възможно да се видят бури дори три или четири години по-късно.

Наборът от нюанси — от каламин лосион розов да се блестящо бяло – също предлагаулики за минералогията и геоложкия произход на пясъците. На южния край на Големия Хавайски остров, пясъкът на плажа Papakōlea е дълбок изумруден. Плажът Papakōlea, един от малкото зелени пясъчни плажове в САЩ, беше създаден преди около 49 000 години , когато вулканът Мауна Лоа изригна и образува вулканичен пепелен конус. Под водата „преохладената лава образува стъкло, а не твърдата скала“, обясни Ледърман. Тъй като останалият конус от сгурия ерозира, той отлага зелените блестящи, полупрозрачни кристали, известни като оливин , което придава на плажа неговия мъхестозелен блясък.

Пясък на плажа Papakōlea под голямо увеличение, събран близо до South Point, област Kaʻū, остров Хавай. Мостра от Лизи Райнтал. кредит: Марк А. Уилсън/Колеж на Устър/Обществено достояние чрез Wikimedia

Крайбрежията също могат да бъдат осеяни с останки от мъртви морски организми, като Белите скали на Дувър на югоизточното крайбрежие на Англия. Отвесните стени са известни със своята блестяща бяла креда, вид „карбонатни скали“, каза Ледърман. през 2016 г. изследване публикуван в Глобални биогеохимични цикли намериха доказателства, че едноклетъчните морски водорасли, наречени коколитофори, играят ключова роля в създаването на тази формация. Когато коколитофорите умират, техните твърди калцитни плочи потъват и се натрупват в тебешир на океанското дъно. Учените казват, че голямото цъфтене на водорасли в Южния океан преди почти 100 милиона години е вероятният източник на тебеширените композити от Белите скали на Дувър.

„Светът, по който ходим, е карбонатните останки от целия калцифициран живот, който някога е живял, и това е красиво да се мисли“, каза научната журналистка Синтия БарнетНаучен петъкв скорошно интервю за новата й книга, Шумът на морето: Миди и съдбата на океана . Тя обясни как черупките на същества с меки тела, като морски охлюви и миди, са положили основата на някои от най-впечатляващите структури на обществото: „Ако си помислите за варовиковия Пентагон или Мемориала на Линкълн, или дори Емпайър Стейт Билдинг, това са наистина мощни сгради - и те дължат силата си на невероятно крехки, меки същества.

Дори използването на пясъка като основен строителен материал има дълга история - египтяните са го създали вид бетон с пясък , докато римляните насърчават техника в техните храмове . Но нашата връзка с пясъка се промени с времето, Аурора Торес, постдокторант в Центъра за системна интеграция и устойчивост на Мичиганския държавен университет и в Католическия университет в Лувен, каза Science Friday през май 2021 г .Около 50-те години на миналия век нарастването на населението и градското развитие ускориха нашия добив на пясък и чакъл. Днес пясъкът не е само съставка в сгради и улици, но се използва за производство на стъкло, боя и микрочипове в смартфони и лаптопи.

„Извличаме 50 милиарда тона пясък и чакъл всяка година“, каза Торес. „Сега това са най-добиваните материали в света, освен изкопаемите горива и биомасата.“

Търсенето на пясък подхранва екологични и социално-икономически войни, което води до „глобална пясъчна криза“, добави Торес. В Индия, пясъчна мафия контролират мини и са заподозрени във връзка със стотици убийства, докато Сингапур наскоро беше обвинен в крадат пясък от плажовете на Индонезия за масово градско развитие - което води до изчезването на 23 острова, каза Торес.

От небостъргачи до морски скелети, следващия път, когато усетите пясъка на плажа между пръстите на краката си, знайте, че тези натрошени зърна и пясъчна каша ви свързват с хилядолетия от историята на Земята.

Чуйте пълния архивен епизод за плажовете с учени и историци, които отразяватпокачване на морското равнище, ерозия от бури икултурната и обществена история на тези емблематични летни бягства.

Моля, обърнете внимание, че този епизод първоначално е излъчен на 3 юли 1998 г. и може да съдържа научна информация, която вече е остаряла. Искахме да ви предоставим пълен архивен епизод за справка. Статията е фактически точна и съдържа актуализирана информация, която може да ви помогне да контекстуализирате този архивен епизод от Science Friday.