All right, let's get up our picture of the earth. The earth is pretty awesome. I'm a geologist, so I get pretty psyched about this, but the earth is great. It's powerful, it's dynamic, it's constantly changing. It's a pretty exciting place to live. But I want to share with you guys today my perspective as a geologist in how understanding earth's past can help inform and guide decisions that we make today about how to sustainably live on earth's surface.
بسیار خوب. عکسهایی از کرهٔ زمین ببینیم. زمین بسیار زیباست. من زمینشناس هستم و این موضوع هیجانزدهام میکند، اما زمین فوقالعاده است. مقتدر، پویا و مدام در حال تغییر. مکان بسیار جالبی برای زیستن است. اما امروز میخواهم دیدگاهم را به عنوان یک زمینشناس در اختیار شما بگذارم. این که چگونه درک از گذشتهٔ زمین میتواند در آگاهی دادن و هدایت تصمیماتی که امروز میگیریم، به ما کمک کند. تصمیم در مورد اینکه چگونه میتوان زمان زیادی روی زمین زیست.
So there's a lot of exciting things that go on on the surface of the earth. If we zoom in here a little bit, I want to talk to you guys a little bit about one of the things that happens. Material get shuffled around earth's surface all the time, and one of the big thing that happens is material from high mountains gets eroded and transported and deposited in the sea. And this process is ongoing all the time, and it has huge effects on how the landscape works. So this example here in south India -- we have some of the biggest mountains in the world, and you can see in this satellite photo rivers transporting material from those mountains out to the sea. You can think of these rivers like bulldozers. They're basically taking these mountains and pushing them down towards the sea.
اتفاقات هیجانانگیز زیادی روی زمین در حال وقوع است. اگر کمی اینجا زوم کنیم، میخواهم کمی در مورد یکی از وقایع صحبت کنم. مواد در اطراف سطح زمین مدام در حال ترکیب شدن هستند، و یکی از وقایع بزرگ، رسوباتی است که از کوههای مرتفع ساییده، حمل و در دریا تهنشین میشود. و این روند مدام در حال انجام است، و تاثیرات بزرگی بر چگونگی عملکرد چشمانداز دارد. این مثال از جنوب هند است-- ما برخی از بزرگترین کوهها را در جهان داریم، که در این عکس ماهوارهای میتوان دید رودها رسوبات را از کوهها به دریا میبرند. این رودها شبیه بولدوزر هستند. اصولا کوهها را میسایند و مواد را به سمت دریا، پایین میبرند.
We'll give you guys an example here. So we zoom in a little bit. I want to talk to you guys specifically about a river. We can see these beautiful patterns that the rivers make as they're pushing material down to the sea, but these patterns aren't static. These rivers are wiggling and jumping around quite a bit, and it can have big impacts on our lives.
مثالی میزنم. کمی زوم کنیم. میخواهم منحصرا دربارهٔ یک رود بگویم. این طرحهای زیبا را رودها ایجاد میکنند همانطور که رسوبات را به سمت دریا هل میدهند، اما این طرحها ثابت نیستند. رودها در تلاطمند و تا حدی از مسیر خود خارج میشوند. و میتوانند بر زندگی ما نیز موثر باشند.
So an example of this is this is the Kosi River. So the Kosi River has this nice c-shaped pathway, and it exits the big mountains of Nepal carrying with it a ton of material, a lot of sediments that's being eroded from the high mountains, and it spreads out across India and moves this material. So we're going to zoom in to this area and I'm going to tell you a little bit about what happened with the Kosi. It's an example of how dynamic these systems can be. So this is a satellite image from August of 2008, and this satellite image is colored so that vegetations or plants show up as green and water shows up as blue. So here again you can see that c-shaped pathway that this river takes as it exits Nepal. And now this is monsoon season. August is monsoon season in this region of the world, and anyone that lives near a river is no stranger to flooding and the hazards and inconveniences at minimum that are associated with that. But something interesting happened in 2008, and this river moved in a way that's very different. It flooded in a way that's very different than it normally does. So the Kosi River is flowing down here, but sometimes as these rivers are bulldozing sediment, they kind of get clogged, and these clogs can actually cause the rivers to shift their course dramatically. So this satellite image is from just two weeks later. Here's the previous pathway, that c-shaped pathway, and you notice it's not blue anymore. But now what we have is this blue pathway that cuts down the middle of the field of view here. What happened is the Kosi River jumped its banks, and for reference, the scale bar here is 40 miles. This river moved over 30 miles very abruptly. So this river got clogged and it jumped its banks. Here's an image from about a week later, and you can see these are the previous pathways, and you can see this process of river-jumping continues as this river moves farther away from its major course.
مثالی از این مورد "رودخانهی کاسی" است. که مسیر زیبا و مانند حرف c را دارد، و از کوههای عظیم نپال خارج میشود و با خود یک تن مواد رسوبی حمل میکند، بسیاری از رسوبات از کوههای بلند هستند در سراسر هند پراکنده میشوند و این مواد را حرکت میدهد. اگر روی این منطقه زوم کنیم میخواهم کمی در مورد اتفاقی که برای کاسی میافتد بگویم. کاسی مثالی از پویایی این سیستم است. این تصویر ماهوارهای از آگوست سال ۲۰۰۸ است، که رنگی است. پوشش گیاهی و گیاهان به رنگ سبز هستند و آب به رنگ آبی است. باز در اینجا مسیر شبیه حرف c را میتوان دید که رود هنگام خروج از نپال از آن میگذرد. اکنون فصل بارانهای موسمی است. این ناحیه، در ماه آگوست فصل بارانهای موسمی است. و کسی که کنار رود زندگی میکند، به خوبی با سیل گرفتگی و حداقل خطرات و آسیبهای مرتبط با آن به خوبی آشناست. اما اتفاق جالبی سال ۲۰۰۸ رخ داد، و این رود در مسیر متفاوتی حرکت کرد. طغیان آن بسیار متفاوت بود. رود کاسی به اینجا میریزد، اما گاهی چون این رودها رسوبات را تخریب میکنند، مسیر مسدود میشود، و این انسدادها باعث میشود رودها به آرامی تغییر مسیر دهند. این عکس ماهوارهای تنها دو هفته بعد گرفته شده است. این همان مسیر عبور است هممان مسیر شبیه حرف c، که میبینید اصلاً آبی رنگ نیست. اما حالا مسیر آبی رنگ را داریم که وسط میدان دید را قطع کرده است. کاسی از کنارهها تغییر مسیر داده، و برای ارجاع، مقیاس افقی ۶۴ کیلومتر است. این رود بیش از ۵۴ کیلومتر بسیارتند حرکت کرده. پس مسدود شده و از کنارهها بیرون رفته. این عکس حدود یک هفته بعد است، که میتوان مسیرهای قبلی و و ادامهٔ روند تغییر مسیر رود را دید، در حالی که مسیر بیشتری از راه اصلی را طیمیکند.
So you can imagine in landscapes like this, where rivers move around frequently, it's really important to understand when, where and how they're going to jump. But these kinds of processes also happen a lot closer to home as well. So in the United States, we have the Mississippi River that drains most of the continental US. It pushes material from the Rocky Mountains and from the Great Plains. It drains it and moves it all the way across America and dumps it out in the Gulf of Mexico. So this is the course of the Mississippi that we're familiar with today, but it didn't always flow in this direction. If we use the geologic record, we can reconstruct where it went in the past. So for example, this red area here is where we know the Mississippi River flowed and deposited material about 4,600 years ago. Then about 3,500 years ago it moved to follow the course outlined here in orange. And it kept moving and it keeps moving. So here's about 2,000 years ago, a thousand years ago, 700 years ago. And it was only as recently as 500 years ago that it occupied the pathway that we're familiar with today. So these processes are really important, and especially here, this delta area, where these river-jumping events in the Mississippi are building land at the interface of the land and the sea. This is really valuable real estate, and deltas like this are some of the most densely populated areas on our planet. So understanding the dynamics of these landscapes, how they formed and how they will continue to change in the future is really important for the people that live there.
میتوان در مناظری این چنین جایی که رودها اغلب از اطراف حرکت میکنند، دریافت که زمان، مکان و چگونگی تغییر مسیر رودها بسیار مهم است. اما این روندها در نزدیکی خانهها نیز رخ میدهد. همینطور در ایالات متحده، رود میسیسیپی را که در بیشترمناطق قارهٔ آمریکا در جریان است، داریم. این رود مواد را از "کوههای راکی" و از دشتهای پهناور هل میدهد. رود جریان دارد و در سراسر آمریکا حرکت میکند و به خلیج مکزیک میریزد. خوب این مسیر میسیسیپی است که امروزه با آن آشنا هستیم، اما همیشه در این مسیر جریان نداشته. اگر پیشینهٔ زمینشناسی را ببینیم، میتوان مسیر عبورش در گذشته را احیا کنیم. برای مثال، این منطقه قرمز رنگ جایی است که "رود میسیسیپی" حدود ۴,۶۰۰ سال پیش جریان داشته و مواد را تهنشین میکرده. بعدا حدود ۳,۵۰۰ سال در جریان بود تا مسیر مشخص و در اینجا نارنجی رنگ را دنبال کند. به مسیرش ادامه میدهد. این مربوط به ۲,۰۰۰ سال پیش است. هزار سال پیش، ۷۰۰ سال پیش. و این تنها مربوط به ۵۰۰ سال پیش بود. که مسیری که اکنون میشناسیم را تصرف کرد. این مراحل بسیار مهم هستند، به خصوص اینجا، ناحیهٔ دلتا، جایی که تغییر مسیر رود میسیسیپی سطحی میان خشکی و دریا ایجاد میکند. این یک زمین با ارزش است. دلتاهای این چنین، از معدود مناطق پرجمعیت در سیارهٔ ما است. فهم پویای این مناظر، چگونگی شکلگیری و ادامهٔ روند تغییر آنها در آینده برای افرادی که آنجا زندگی میکنند بسیار مهم است.
So rivers also wiggle. These are sort of bigger jumps that we've been talking about. I want to show you guys some river wiggles here. So we're going to fly down to the Amazon River basin, and here again we have a big river system that is draining and moving and plowing material from the Andean Mountains, transporting it across South America and dumping it out into the Atlantic Ocean. So if we zoom in here, you guys can see these nice, curvy river pathways. Again, they're really beautiful, but again, they're not static. These rivers wiggle around. We can use satellite imagery over the last 30 or so years to actually monitor how these change. So take a minute and just watch any bend or curve in this river, and you'll see it doesn't stay in the same place for very long. It changes and evolves and warps its pattern. If you look in this area in particular, I want you guys to notice there's a sort of a loop in the river that gets completely cut off. It's almost like a whip cracking and snaps off the pathway of the river at a certain spot. So just for reference, again, in this location, that river changed its course over four miles over the course of a season or two.
رودها نیز در تلاطم هستند. اینها از انواع تغییر مسیرهای بزرگ است، که درموردشان گفتم. حالا برخی از جنب و جوش رودها را نشان میدهم. به سمت پایین یعنی حوزهٔ رود آمازون میرویم، و باز اینجا یک مجموعهٔ بزرگ رود را داریم. رود جریان دارد، حرکت میکند و مواد را از کوههای آند جدا و در عرض آمریکای جنوبی جا به جا میکند. و در اقیانوس اطلس انباشته میکند. اگر اینجا زوم کنیم، مسیرهای عبوری زیبا و منحنی رود را میتوانیم ببینیم. که باز هم زیبایی دارند و ساکن نیستند. این رودها در تلاطم هستند. از تصویرسازی ماهوارهای حدود ۳۰ سال است که میتوان برای آگاهی از این تغییرات استفاده کرد. بیایید کمی پیچ و خم این رود را تماشا کنیم، میبینم که مدت زیادی در یک جا نمیماند. تغییر کرده و پیش میرود و طرح خود را میپوشاند. اگر دقیق نگاه کنیم، نوعی چرخش در رود میبینیم، که کامل منقطع شده. تقریباً شبیه شکستگی است و نقطهٔ خاصی از مسیر رود را قطع میکند. فقط برای ارجاع مجدد، اینجا، رود خط سیر را به طول ۶.۵ کیلومتر طی یک یا دو فصل تغییر داده.
So the landscapes that we live in on earth, as this material is being eroded from the mountains and transported to the sea, are wiggling around all the time. They're changing all the time, and we need to be able to understand these processes so we can manage and live sustainably on these landscapes. But it's hard to do if the only information we have is what's going on today at earth's surface. Right? We don't have a lot of observations. We only have 30 years' worth of satellite photos, for example. We need more observations to understand these processes more. And additionally, we need to know how these landscapes are going to respond to changing climate and to changing land use as we continue to occupy and modify earth's surface.
چشماندازی که روی زمین بر آن زندگی میکنیم، همانطور که رسوبات از کوهها ساییده و به دریا حمل میشوند، مدام به اطراف خروش میکنند. رودها دائم در حال تغییر هستند، و ما بایست این فرآیندها را دریابیم تا بتوانیم این چشماندازها را مدیریت و بر آن زندگی کنیم. اما اگر اطلاعاتمان تنها محدود باشد به آنچه که امروز بر سطح زمین در جریان است، کار سخت میشود. ما مشاهدات کافی نداریم. مثلا تنها ۳۰ سال است که به ارزش غکسهای ماهوارهای پی بردیم. برای درک بیشتر این فرآیندها به مشاهدات بیشتر نیاز داریم. بعلاوه لازم است بدانیم چگونه این مناظر به تغییرات جوی و تغییر بهرهبرداری از زمین همانگونه که ما به تغییر و تصرف در آن میپردازیم واکنش نشان میدهند.
So this is where the rocks come in. So as rivers flow, as they're bulldozing material from the mountains to the sea, sometimes bits of sand and clay and rock get stuck in the ground. And that stuff that gets stuck in the ground gets buried, and through time, we get big, thick accumulations of sediments that eventually turn into rocks. What this means is that we can go to places like this, where we see big, thick stacks of sedimentary rocks, and go back in time and see what the landscapes looked like in the past. We can do this to help reconstruct and understand how earth landscapes evolve. This is pretty convenient, too, because the earth has had sort of an epic history. Right? So this video here is a reconstruction of paleogeography for just the first 600 million years of earth's history. So just a little bit of time here. So as the plates move around, we know climate has changed, sea level has changed, we have a lot of different types of landscapes and different types of environments that we can go back -- if we have a time machine -- we can go back and look at, and we do indeed have a time machine because we can look at the rocks that were deposited at these times.
حالا باید از صخرهها بگوییم. همان گونه که رودها در جریان هستند، و مواد را از کوهها میسایند و به دریا میبرند، گاهی ذرات شن و خاک و سنگ در زمین گیر میکنند. مواد گیر افتاده در زمین دفن میشوند، و در طی زمان به تودهٔ بزرگ و انبوهی از رسوبات در میآیند که نهایتا به صخرهها تبدیل میشوند. میتوان به مکانهایی این چنین رفت، تا صخرههای رسوبی قطور انباشته شده را دید. میتوان به گذشته بازگشت و دید که این مناظر چه شکلی بودهاند. با این کار میتوان کمک به بازسازی و درک چگونگی گسترش مناظر زمین کرد. این نیز بسیار ساده است. چرا که زمین گذشتهٔ پرماجرایی داشته. این فیلم سند قدیمی بازسازی از ۶۰۰ میلیون سال اولیه تاریخ زمین است. در مدت زمان کمی وقتی لایهها در حال حرکت هستند، میدانیم که شرایط جوی و سطح دریا تغییر کرده است. انواع گوناگونی از مناظر و محیطهای زیست وجود دارد، که اگر ماشین زمان داشتیم، به عقب رفته و میدیدیم، در واقع یک ماشین زمان داریم چون میتوانیم به صخرههایی که در آن زمان تشکیل شدهاند، بنگریم.
So I'm going to give you an example of this and take you to a special time in earth's past. About 55 million years ago, there was a really abrupt warming event, and what happened was a whole bunch of carbon dioxide was released into earth's atmosphere, and it caused a rapid and pretty extreme global warming event. And when I say warm, I mean pretty warm, that there were things like crocodiles and palm trees as far north as Canada and as far south as Patagonia. So this was a pretty warm time and it happened really abruptly. So what we can do is we can go back and find rocks that were deposited at this time and reconstruct how the landscape changed in response to this warming event.
مثالی میزنم و با آن شما را به زمان خاصی در گذشته میبرم. حدود ۵۵ میلیون سال پیش گرمای غیرمنتظرهای رخ داد، و یک تودهٔ عظیم کربندیاکسید به درون اتمسفر زمین آزاد شد، و باعث گرمایش سریع و ناگهانی زمین شد. گرمای بسیار زیادی که چیزهایی شبیه تمساح و درختان نخل را در شمالیترین نقطهٔ کانادا وجنوبیترین نقطهٔ پاتاگونیا به وجود آورد. پس گرمای شدید و ناگهانی بود. پس کاری که میتوان کرد یافتن صخرههایی است که آن زمان رسوب شدند و تغییری که چشمانداز در پاسخ به این گرما داده را بازسازی کرد.
So here, yay, rocks.
هورا! صخرهها اینجا هستند.
(Laughter)
(خنده)
Here's a pile of rocks. This yellow blob here, this is actually a fossil river, so just like this cartoon I showed, these are deposits that were laid down 55 million years ago. As geologists, we can go and look at these up close and reconstruct the landscape. So here's another example. The yellow blob here is a fossil river. Here's another one above it. We can go and look in detail and make measurements and observations, and we can measure features. For example, the features I just highlighted there tell us that this particular river was probably about three feet deep. You could wade across this cute little stream if you were walking around 55 million years ago. The reddish stuff that's above and below those channels, those are ancient soil deposits. So we can look at those to tell us what lived and grew on the landscape and to understand how these rivers were interacting with their floodplains. So we can look in detail and reconstruct with some specificity how these rivers flowed and what the landscapes looked like. So when we do this for this particular place at this time, if we look what happened before this abrupt warming event, the rivers kind of carved their way down from the mountains to the sea, and they looked maybe similar to what I showed you in the Amazon River basin. But right at the onset of this climate change event, the rivers change dramatically. All of a sudden they got much broader, and they started to slide back and forth across the landscape more readily. Eventually, the rivers reverted back to a state that was more similar to what they would have looked like before this climate event, but it took a long, long time.
تعداد زیادی صخره در اینجاست. این کادر زرد رنگ این یک رودخانهٔ دیرینه است. شبیه آنچه که در نقاشی نشان دادم، اینها رسوباتی است که ۵۵ میلیون سال پیش ته نشین شدهانذ. ما زمینشناسان میتوانیم آنها را از نزدیک ببینیم و چشماندازها را بازسازی کنیم. مثالی ذیگر کادر زرد رنگ دیرینه رود بود. و یکی دیگر در بالای آن. میتوان رفت و با دقت مشاهده، بررسی و وضعیت را اندازهگیری کرد. مثلا وضعیتی را اینجا پر رنگ کردم که نشان میدهد این رود منحصربفرد احتمالاً ۹۰سانت عمق داشته است . اگر ۵۵ میلیون سال پیش در این اطراف قدم میزدیم میتوانستیم در سرتاسر این رود زیبا شنا کنیم. مواد قرمزرنگ در بالا و پایین آن آبراههها تهنشینهای دیرینهٔ خاک هستند. که با مشاهده میتوان فهمید چه چیزهایی روی این چشمانداز میزیستند و رشد میکردند و چگونه این رودها بر دشتهای سیلابی تاثیر میگذاشتند. با مشاهدهٔ دقیق و بازسازی اختصاصی میتوان چگونگی جریان رودها و ظاهر این مناظر را دریافت. با انجام این کار برای این منطقهٔ خاص در این زمان و با نگرش به زمان قبل آن گرمایش ناگهانی رودها مسیر خود را از کوه به سمت دریا حفاری میکردند، و شاید شبیه حوزهٔ رود آمازون بودهاند. اما درست در آغاز نغییرات جوی، رودها به آرامی تغییر کردند. ناگهان بسیار عریض شدند، و در عرض چشمانداز شروع به عقب و جلو رفتن کردند. در آخر، رودها به عقب و به ضعیتی که مشابه قبل از تغییرات جوی بود بازگشتند، اما زمان زیادی برای این کار گذشت.
So we can go back in earth's time and do these kinds of reconstructions and understand how earth's landscape has changed in response to a climate event like this or a land use event. So some of the ways that rivers change or the reasons that rivers change their pattern and their movements is because of things like with extra water falling on the land's surface when climate is hotter, we can move more sediment and erode more sediment, and that changes how rivers behave.
پس میتوان به گذشتهٔ زمین بازگشت و بازسازهایی انجام داد و چگونگی تغییر مناظر را در واکنش به تغییرات جوی این چنینی و یا بهرهبرداری از زمین دریافت. یکی از دلایل تغییر رودها، یا تغییر طرح و حرکات آنها، بخاطر چیزهایی مثل سرازیر شدن آب اضافی بر سطح زمین است. در مواقعی که هوا گرمتر است، رسوبات بیشتری جابهجا و ساییده میشوند، که این باعث تغییر رفتار رودها میشود.
So ultimately, as long as earth's surface is our home, we need to carefully manage the resources and risks associated with living in dynamic environments. And I think the only way we can really do that sustainably is if we include information about how landscapes evolved and behaved in earth's past.
و در آخر، تا زمانی که زمین خانهٔ ماست، بایستی به دقت منابع و خطراتی را مدیریت کرد که به زندگی در طبیعت پویا مرتبط است. به نظر من تنها کاری که میتوان همیشه انجام داد داشتن اطلاعات از چگونگی گسترش مناظر و رفتار گذشتهٔ زمین است.
Thank you.
متشکرم.
(Applause)
(تشویق)