En studie ledd av forskare vid UMass Amherst visar att bergiga avrinningsområden i Colorado med mycket skiffer, en mjuk bergart, eroderar ungefär tre gånger snabbare än närliggande områden med hårt berg, även där sluttningarna är flackare, en skillnad som kan påverka uppskattningar av bergens roll i utsläppen av koldioxid.
Forskarna studerade East Rivers avrinningsområde, där mjuk skiffer, en sedimentär bergart, ligger intill mer motståndskraftig magmatisk berggrund som bildats under jordytan. För att jämföra erosionen i de två bergarterna utvecklade forskargruppen ett sätt att mäta beryllium-10, en sällsynt form av grundämnet beryllium, i skiffer, där de finkorniga partiklarna har gjort standardmätningar svåra. Strålning från rymden, så kallad kosmisk strålning, bildar isotopen i kvarts som exponeras vid ytan och lämnar efter sig en signal som forskare kan använda för att uppskatta hur snabbt marken eroderar.
Forskargruppen kombinerade dessa mätningar med analyser av landskapets form och vattnets kemi samt modeller av landskapet. Resultaten tyder på att bergarten kan bidra till att förklara erosionsmönster som inte enbart går att förstå utifrån sluttningarnas branthet. Resultaten tyder också på att erosionen kan vara snabb i relativt flack terräng.
Forskarna säger att snabbare erosion av skiffer kan öka mängden material som löses upp i vatten. De säger också att den kan bidra till ett nettoutsläpp av koldioxid genom vittring av bergarter som inte orsakas av levande organismer, i takt med att landskapet förändras under miljontals år. Resultaten tyder på att uppskattningar av kolets kretslopp kan behöva ta större hänsyn till skillnader i berggrunden.
Studien fokuserar dock på ett enda avrinningsområde i Colorado.