Kas iš tikrųjų slypi po paplūdimio ir dykumos smėliu? Kasant gilyn laukia netikėtas atsakymas

Paplūdimyje basos pėdos panyra į įkaitusį, o paskui maloniai vėsų smėlį. Šis paprastas pojūtis slepia sudėtingą istoriją: kas iš tikrųjų yra smėlis ir kas glūdi po jo sluoksniais, tiek pajūryje, tiek dykumoje?

2012 metais Havajų universiteto mokslininkai apskaičiavo, kad Žemės paplūdimiuose yra apie 7 kvintilijonai 500 kvadrilijonų smėlio grūdelių, tai yra maždaug 7,5 × 10^18 grūdelių. Kiekvienas jų – kadaise buvusios uolienos ar kriauklės fragmentas.

Kaip gimsta paplūdimio ir dykumų smėlis?

Iš esmės smėlis – tai labai smulkūs akmenų ir mineralų gabalėliai, tačiau jo kelias iki paplūdimio ar kopos priklauso nuo aplinkos. Pajūryje smėlį dažniausiai sudaro kvarcas ir susmulkintos kriauklės, dykumose daugiau lauko špato, kuris sudaro daugiau kaip 50 proc. Žemės plutos mineralų.

Paplūdimio smėlis formuojasi šimtus tūkstančių metų. Bangos veikia kaip milžiniškas akmenų būgnas: plauna, trina, gludina uolienas ir kriaukles, kol jos virsta švelniais, apvaliais grūdeliais. Todėl paplūdimio smėlis toks minkštas ir „šilkinias“.

Dykumose vandens beveik nėra, todėl čia dominuoja vėjas ir staigūs temperatūros pokyčiai. Dieną įkaitusios uolienos naktį atvėsta, plečiasi ir traukiasi, trūkinėja ir per ilgą laiką subyra į smulkias daleles, kurias vėjas perneša ir supusto į kopas.

Kas slypi po paplūdimio smėliu?

Kasant duobę paplūdimyje greitai pasiekiamas drėgnas sluoksnis. Tai gruntinio vandens veikiamas ruožas, esantis virš vandens stalo – ribos, žyminčios, kur gruntas prisotintas vandens. Jo lygis kinta priklausomai nuo kritulių, metų laiko ir uolienų savybių.

Žemiau smėlis darosi vis tankesnis, kol galiausiai pasiekiamas klodas, į kurį kastuvas nebeįsminga – tai uolieninis pagrindas, arba klintys, granitas, bazaltas ar kita kristalinė ar nuosėdinė uoliena. Ji gali būti milijonų ar net milijardų metų senumo.

Dykumos: ne vien begalinės kopos

Nors iš nuotraukų atrodo, kad dykumas dengia tik smėlis, iš tiesų daugumą jų sudaro plikos uolos ir žvirgynai. Smėlingos teritorijos, vadinamos ergais, užima tik dalį dykumų ploto. Pavyzdžiui, Sacharoje smėlis dengia apie 20 proc. ploto.

Smėlio sluoksnio storis kintantis: kai kur tai vos keli metrai, kitur – kelios dešimtys metrų, po kuriais dažniausiai slypi kietas gruntas arba uolienos. Po Sacharos smėliu aptiktos senovinių sekluminių jūrų nuosėdinės uolienos, menančios laikus, kai čia tyvuliavo vanduo.

2010 metais tyrimai parodė, kad po smėliu egzistavo milžiniškas senovinis ežeras, vadinamas Mega Čado ežeru, užėmęs apie 400 000 kvadratinių kilometrų plotą. Jo susidarymą lėmė Nilo upės vagos pokyčiai ir klimato svyravimai per vadinamuosius Milankovičiaus ciklus.

Judančios kopos gali užkloti ištisus miškus, o vėliau, vėjui pakeitus kryptį, vėl juos atidengti. Kartais smėlingose vietovėse susidaro ir smegduobės, kai požeminis vanduo ištirpdo uolienas, o virš jų esantis smėlis sugrūva į susidariusią ertmę.

Po kiekvienu smėlio grūdeliu slypi ilga geologinė istorija. Nuo paplūdimių vandens stalo ir uolieninio pagrindo iki dykumų kietgrunto ir senovinių ežerų – šie sluoksniai rodo, kad Žemės paviršius nuolat keičiasi, net jei plika akimi matome tik tyliai byranti smėlį.