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.
Bene, vediamo una foto della Terra. La Terra è fantastica. Sono geologa, è qualcosa che mi entusiasma, la Terra è davvero fantastica. È forte, è dinamica, cambia in continuazione. È un posto fantastico in cui vivere. Vorrei condividere con voi il mio punto di vista da geologa, come capire il passato della Terra possa aiutare a informare e guidare le decisioni di oggi, su come vivere sulla Terra in modo sostenibile.
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.
Sulla superficie della Terra accadono tante cose entusiasmanti. Se zoomiamo un pochino, vorrei parlarvi di una delle cose che accadono. I materiali si mescolano sulla superficie in continuazione. Una delle cose più importanti è il materiale che proviene dalle montagne, viene eroso, trasportato e depositato in fondo al mare. Questo processo avviene in continuazione e ha un grande impatto sui paesaggi. Questo esempio nel Sud dell'India - con le più grandi montagne al mondo. Vedete, in questa foto satellitare, i fiumi trasportano materiali dalle montagne verso il mare. Pensate a questi fiumi come a dei bulldozer. Prendono le montagne e le spingono verso il mare.
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.
Vi faccio un esempio. Ingrandiamo un pochino. Vorrei parlarvi di un fiume specifico. Vedete questi bellissimi schemi che i fiumi formano, mentre spingono materiali verso il mare, ma questi schemi non sono statici. Questi fiumi ondeggiano e saltellano, e hanno un grande impatto sulle nostre vite.
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.
Un esempio è il fiume Kosi. Il fiume Kosi ha questo percorso a C, scende dalle grandi montagne del Nepal, trasportando tonnellate di materiale, tanti sedimenti erosi dalle alte montagne, percorre l'India, trasporta questo materiale. Ingrandiamo questa area e vi racconto cos'è successo al Kosi. È un esempio di quanto dinamici siano questi sistemi. Questa è un'immagine satellitare dell'agosto 2008, è un'immagine colorata: la vegetazione e le piante sono verdi e l'acqua è blu. Vedete qui il percorso a C di questo fiume, mentre esce dal Nepal. È la stagione dei monsoni. Agosto è la stagione dei monsoni in questa regione. Chiunque viva vicino al fiume conosce le inondazioni, i rischi e i disagi minimi associati. Ma nel 2008 è successa una cosa interessante, questo fiume si è spostato in modo molto diverso. È esondato diversamente dal solito. Il fiume Kosi scorre qui, ma talvolta, mentre questi fiumi scavano sedimenti, si bloccano, e queste ostruzioni generano un sensibile cambio di corso. Questa immagine satellitare è di due settimane dopo. Questo è il percorso precedente, il corso a C, e notate che non è più blu. Ora abbiamo questo corso blu, che taglia a metà questo campo. Il fiume Kosi ha rotto gli argini, e qui la scala è di 60 chilometri. Il fiume si è spostato oltre 50 chilometri, bruscamente. Il fiume si è bloccato e ha rotto gli argini. Ecco un'immagine di una settimana dopo, e vedete questi sono i corsi precedenti, vedete, questo processo di rottura degli argini continua mentre il fiume si sposta sempre di più dal suo corso.
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.
Immaginate, in un paesaggio come questo, i cui i fiumi si spostano frequentemente, è davvero importante capire quando, dove e come romperanno gli argini. Questi processi si verificano anche molto vicini alle abitazioni. Negli Stati Uniti, abbiamo il Mississippi che irriga gran parte degli Stati Uniti continentali. Spinge materiali dalle Montagne Rocciose e dalle Grandi Pianure. Attraversa tutta l'America e si getta nel Golfo del Messico. Questo è il corso del Mississippi che conosciamo oggi, ma non è sempre andato in questa direzione. Se usiamo gli archivi geologici, possiamo ricostruire il corso del passato. Per esempio, questa area rossa è l'area in cui sappiamo che il Mississipi passava e depositava materiale circa 4.600 anni fa. Poi 3.500 anni fa si è spostato, per seguire il corso qui in arancione. E ha continuata a spostarsi e spostarsi. Questo è circa 2.000 anni fa, 1.000 anni fa, 700 anni fa. E solo 500 anni fa ha occupato il corso che conosciamo oggi. Questi processi sono molto importanti, in particolare qui, in questa area del delta, in cui questi episodi di rotture degli argini del Mississippi costruiscono terra nell'interfaccia tra la terra e il mare. Sono terreni molto preziosi, e questi delta sono le zone più popolate del pianeta. Capire le dinamiche di questi territori, come si sono formati e continueranno a cambiare in futuro, è molto importante per la gente che vive qui.
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.
Anche i fiumi ondeggiano. Queste sono rotture di argini più grandi. Voglio mostrarvi i fiumi che ondeggiano. Scendiamo verso il bacino del Rio delle Amazzoni, anche qui c'è un grande sistema fluviale, che drena, si muove e scava materiale dalle Ande, lo trasporta attraverso il Sud America e lo scarica nell'Oceano Atlantico. Se ingrandiamo qui, vedete questi bei percorsi curvi. Sono davvero belli, ma non sono statici. Questi fiumi ondeggiano. Possiamo usare immagini satellitari degli ultimi 30 anni per monitorare i cambiamenti. Prendetevi un minuto e guardate le curve di questo fiume, vedete che non rimane nello stesso posto a lungo. Cambia e si evolve e si contorce. Guardate quest'area in particolare, notate che qui c'è una specie di anello nel fiume completamente tagliato fuori. È come lo schiocco di una frusta che si spezza dal percorso del fiume in un certo punto. Solo come riferimento, in questo punto, il fiume ha cambiato percorso di sei chilometri nel giro di un paio di stagioni.
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.
Il paesaggio in cui viviamo sulla terra, il materiale eroso dalle montagne e trasportato verso il mare, si muove in continuazione. Cambia in continuazione, e dobbiamo capire questi processi, per poter gestire e vivere in questi paesaggi in modo sostenibile. È difficile, se l'unica informazione disponibile è quello che succede oggi sulla superficie della Terra. Giusto? Non abbiamo molti rilevamenti. Abbiamo soltanto foto satellitari degli ultimi 30 anni. Servono più osservazioni, per capire meglio questi processi. Inoltre, dobbiamo sapere come questi paesaggi reagiranno al cambiamento climatico e al cambio dell'uso della terra se continuiamo a occupare e modificare la superficie della Terra.
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.
Qui entrano in scena la rocce. Mentre i fiumi scorrono, mentre demoliscono e portano materiale dalle montagne al mare, talvolta pezzi di sabbia e argilla rimangono incastrati nel terreno. Quel materiale viene seppellito e con il tempo, grandi accumuli di sedimenti alla fine si trasformano in roccia. Questo significa che in posti come questo vediamo grandi ammassi di rocce sedimentate, possiamo tornare indietro nel tempo e vedere il paesaggio com'era in passato. Possiamo farlo per ricostruire e capire come si è evoluto il paesaggio. Anche questo è utile, perché la Terra ha avuto una storia epica. Giusto? Questo video è la ricostruzione della paleografia dei primi 600 milioni di anni della storia della Terra. Un lungo periodo. Mentre le placche si muovono, sappiamo che il clima è cambiato, il livello del mare è cambiato, ci sono tanti tipi di paesaggio e diversi tipi di ambiente, a cui risalire - con una macchina del tempo - possiamo tornare indietro e una macchina del tempo l'abbiamo, perché possiamo analizzare le rocce depositate con il tempo.
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.
Vi farò un esempio, in un periodo molto speciale della terra. Circa 55 milioni di anni fa, si è verificato un riscaldamento improvviso, una gran quantità di diossido di carbonio è stato rilasciato nell'atmosfera, e ha causato un rapido ed estremo riscaldamento globale. Quando dico riscaldamento, intendo piuttosto intenso, c'erano coccodrilli e palme dal Canada al nord alla Patagonia al sud. È stato un riscaldamento molto significativo e repentino. Quel che possiamo fare è tornare indietro, trovare rocce depositate in quel periodo e ricostruire il cambio del paesaggio in risposta al riscaldamento.
So here, yay, rocks.
Ecco qui, rocce.
(Laughter)
(Risate)
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.
Un ammasso di rocce. Questa massa gialla qui, questo è un fiume di fossili, come questo disegno che ho mostrato, ci sono depositi di 55 milioni di anni. Noi geologi possiamo analizzarli e ricostruire il paesaggio. Ecco qui un altro esempio. La massa gialla qui è un fiume di fossili. Eccone qui un altro. Possiamo analizzare nel dettaglio, misurare e osservare gli elementi chiave. Per esempio, gli elementi che ho sottolineato qui ci dicono che questo fiume particolare era probabilmente profondo un metro. Questo fiumiciattolo si poteva attraversare se eravate di passaggio 55 milioni di anni fa. La roba rossa sopra e sotto questi canali, questi sono antichi depositi di terra. Possiamo analizzarli per vedere cosa è vissuto e cresciuto qui e capire come questi fiumi interagivano con le pianure alluvionali. Possiamo analizzare nel dettaglio e ricostruire nello specifico come questi fiumi sono esondati e come era il paesaggio. Facendolo per questo luogo in particolare, in questo periodo, se osserviamo l'accaduto prima di questo riscaldamento, i fiumi hanno scavato il letto dalle montagne al mare, ed erano probabilmente simili al bacino del Rio delle Amazzoni. Proprio all'inizio di questo cambiamento climatico, i fiumi sono cambiati radicalmente. Improvvisamente sono diventati più larghi, e hanno cominciato a scorrere più rapidamente. Alla fine, i fiumi sono tornati ad uno stato più simile a quello che era prima dell'episodio di riscaldamento, ma ci è voluto molto tempo.
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.
Possiamo tornare a diverse epoche della terra e fare queste ricostruzioni e capire come è cambiato il paesaggio in risposta ad un episodio climatico o a un'erosione. Uno dei modi di cambiare dei fiumi o dei motivi per cui i fiumi cambiano il percorso e i movimenti è l'acqua in eccesso, che cade sulla superficie della terra quando il clima si riscalda, si spostano più sedimenti e si erode di più, e questo cambia il comportamento dei fiumi.
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.
In conclusione, finché la terra sarà la nostra casa, dobbiamo gestire attentamente le risorse e i rischi associati alla vita in ambienti dinamici. Penso che l'unico modo di farlo in modo sostenibile è includere informazioni sull'evoluzione e il comportamento dei paesaggi nel passato.
Thank you.
Grazie.
(Applause)
(Applausi)