A day in a delta’s life

I did some hiking recently in the Canadian Rockies. There is some stunning mountain scenery over there, with glaciers, lakes of out-of-this-world colors, icecap-covered humongous peaks, abundant wildlife, and so on. But some of the most exciting finds for a sedimentologist/geologist like myself must be the beautifully developed deltas that enter the glacial lakes. ‘Enter’ is actually an euphemism here, because the rivers are slowly, but surely filling with sediment these magnificent bodies of water, and it is only a matter of a few hundred or thousand years before most of the average size lakes become relatively uninteresting flatlands.

The delta at the updip end of the well-known (and somewhat overrated) Lake Louise is one of these lacustrine deltas. However, the one that really caught my attention is feeding into Peyto Lake. We got to the Peyto Lake overview area relatively early in the morning, when there was no wind, and the lake’s turquoise surface was perfectly smooth. Stunning view from high above, but most of my excitement evaporated (<– euphemism) when a busload of noisy (<– euphemism) tourists arrived and the viewing area suddenly felt like a Houston shopping mall on a weekend (<– exaggeration). So we started our descent toward the lake, on the trail that ultimately, if you are brave enough and rough enough (we were neither of these, but that is a different story), leads to Caldron Lake, above Peyto Glacier.

After only a couple of hundreds of meters, the population density dropped to zero, and my excitement not only went back to its previous levels, but exponentially grew as the lakehead delta started to take shape beyond the trees below us. You could see very well the active distributary channels sending slightly muddy or silty plumes into the lake. Because it was relatively cold, the glacier up in the valley was not melting too fast, and the discharge was small, so the plumes themselves seemed nice, but were barely noticeable.

This has changed during the day: as temperatures rose, the river that enters the lake became larger and larger, and by the time we got back to the lakehead delta in the afternoon, the plumes became much larger and much more evident.

The discharge of the river coming from the Peyto Glacier increases during the day and sends larger plumes into the lake in the afternoon


What is even more interesting is the fact that these plumes terminate relatively abruptly and it is very likely that they form density underflows in the lake. In other words, the sediment-rich water descends toward the lake bottom and flows down the slope as an underwater extension of the river, until it reaches the deepest parts of the lake. That is where it slows down and lets all of the sediment settle out, probably forming a graded layer, similar to the graded turbidites well known from marine sediments and rocks.

Such underflows often form in lakes when the sediment concentration in the river entering the lake is relatively high. In addition to the sediment concentration, the density excess can be enhanced by lower temperatures of the river. However, if the river is entering a sea or the ocean, it is much more difficult to form such underflows (that are often called hyperpycnal flows — just to make it a bit more confusing 🙂 ), because seawater has a lot of salt in it and therefore is denser than the river’s water. In this case, the sediment concentration of the river must be much higher to overcome the density of the seawater.

River, minibasin, delta, lake


As you walk up from the lakeshore toward the apex of the delta (which, by the way, has a classic triangular textbook delta shape), the size of the clasts on the delta’s surface slowly increases (statistically speaking). Further up, the valley gets narrow and then widens up again, giving place to a small minibasin. This minibasin probably was a lake some time ago, a lake that was completely filled.

The river is a Serious River


Where the delta meets the lake, you can easily get close to the distributary channels and their termination points. The coarser sediment tends to be deposited here from the flow, because the flow expands as it enters the lake and its velocity drops. Lower velocity means (1) lower shear stress at the bottom, and therefore fewer grains carried along the bottom, and (2) lower turbulence in the water column, which translates to less sediment carried in suspension. The enhanced deposition right in front of the channel mouth gives rise to a so-called distributary mouth bar, that tends to split the flow into two branches. With time, the mouth bar becomes an island, and the channel splits into two lower-order and simultaneously active distributary channels.

One of the distributary channels, with a nice mouth bar that splits the flow into two

It turns out, of course, that I am not the first to note how superb this little sedimentary system is — there are a number of studies that looked at the density underflows of Peyto Lake. This article tells us that Peyto Lake has a 7 m high sill in the middle, which splits the lake into two subbasins. Underflows (or turbidity currents) fill with sediment-rich water the updip subbasin to the spillpoint, and then the underflow spills over into the other subbasin. As far as I know, this is the only documented example of a truly ponded turbidity current. It has also been calculated that 61% of the sediment deposited in the lake comes from the underflows (most of the rest of the deposition is due to delta progradation).

Detailed view of the sediment-rich distributary mouths and their plumes


The sad news is that, with sedimentation rates similar to those observed today, Peyto Lake will be completely filled within less than 600 years. You should go and witness this jawdropping place before that happens.

* * *

PS: As Brian points out, the Peyto delta is remarkably similar to some of the experimental deltas generated at St. Anthony Falls Laboratory. See for example the image above — it is *not* a lake in the Canadian Rockies!

Al Gore, Babeş, Bolyai

Olvasom, hogy a Babeş-Bolyai Egyetem Al Gore-nak is díszdoktori címet akar adni a 2007-2008-as tanévben. Méltányolandó, Al Gore ugyanis azon kevés politikusok közé tartozik, akik valamennyire komolyan veszik a tudományt, és egész jól közvetítik is azt. A képmutatás gyanújának elkerülése végett azonban Alma Mater-em vezetősége azért is tehetne valamit, hogy saját tanárai és kutatói legalább egy szikrányi szakmai háttérrel és tisztességgel képviseljék az Egyetemet.

Történt ugyanis, hogy egy néhány hónappal ezelőtt kolozsvári klimatológusok körbeülték a kerekasztalt, és megbeszélték, hogy a globális felemelegedést tulajdonképpen nem az emberi tevékenység okozza, és hogy “az utóbbi 30 évben történt meteorológiai változások nem olyan súlyosak mint amilyennek az ökologisták meg a politikusok egy része azt próbálja feltüntetni”. Magyarán, az IPCC félrebeszél, Al Gore félrebeszél, a klimatológusok döntő töbsége félrebeszél, de mi, kolozsvári szakértők, mi tudjuk pontosan, hogy miről is van szó.

Persze, mindenkinek joga van, hogy elmondja a véleményét, no problem. De. Ahhoz, hogy valaki fittyet hányhasson az egész tudományos status quo-ra, anélkül, hogy felkeltse a sarlatánság gyanúját, ahhoz először bizonyítania kellene, hogy képes nemzetközi szintű tudományos kutatást folytatni és annak eredményeit közölni, elfogadtatni másokkal. Miután ezt megtette, utána kezdhet a forradalmibb kinyilatkoztatásoknak. A kolozsvári klimatológusok enyhén szólva fordított sorrendben csinálják a dolgokat.

De azért Al Gore-nak díszdoktori címet adnának. Tudom, nem ők, hanem az egyetem vezetősége. De akkor is: a helyes sorrend az lenne, hogy először valamilyen minőségi követelményeket támasztani a saját alkalmazottakkal és publikációkkal szemben, és azután tüntetni azzal, hogy milyen nagy környezettudósok meg harcosok vagyunk.

Valakinek le kellene fordítania ezt, a Babeş-Bolyai Egyetem Környezettudományi Fakultásának hivatalos és állítólag tudományos lapjában megjelent cikket, és elküldenie azt Al Gore-nak:

“Kedves Al, ilyen szintű a környezettudomány azon az egyetemen, amelyik díszdoktori címet akar adni neked, azaz téged akar reklámcélokra felhasznáni. Szégyen reád, hogyha elfogadod.”

Miért hagyják el a páviánok a szülőföldjüket?

A főemlősök többsége – a magányos orángutánokkal ellentétben – szociális lényekként töltik életük nagy részét. Ez érvényes a csimpánzokra, a gorillákra és a páviánokra egyaránt: gyerekkorukat a szűk családnál jóval nagyobb csoportban töltik, nagybácsikkal és unokatestvérekkel, a nagybácsik unokatestvéreivel, az unokatestvérek nagynénjeivel, és így tovább. A páviánok esetében egy kis falura való törzzsé növi magát a társaság, amelyikben néha a 250-et is elérheti a rokonok és szomszédok száma. Sok pávián és szociális főemlős életében azonban eljön az az idő, amikor a nagyon családias és otthonos környezetet és társaságot ott kell hagyni, és a folyó túlsó oldalán, vagy a fennsík másik sarkában tanyázó bandába kell beilleszkedni meg szerencsét próbálni. Hogy az ifjú pávián arra gondolva úszik-e át a folyón, hogy a túlsó oldalon jobb az élet, finomabbak a gyökerek, vagy formásabbak a nőstények, azt nem tudhatjuk. Az viszont biztos, hogy a főemlősök világában mindennapi traumának számít ez: egy kamasz fogja magát, és otthagyja anyját-apját, gyerekkori havereit, és reszketve, de mindenre elszántan nekivág az ismeretlennek.

Ha ez a szöveg a Homo sapiens nevű főemlősről hangzana el, hajlamosak lennénk valamilyen szociológiai magyarázatot találni a jelenségre. A Homo sapiens-nél kevésbé egocentrikus majmok esetében azonban nyílvánvaló, hogy a fiatal és nyughatatlan egyedek távozása mögött egyszerű genetikai és evolúciós logika van. Ha ugyanis a kis páviánok mindannyian következetesen ragaszkodnának az édes anyaföldhöz és a falubeliekhez, akkor a páviánközösség előbb-utóbb azt tapasztalná, hogy egyre több csemetének van több vagy kevesebb ujja meg füle, mint amennyi illik és ildomos hogy legyen. Genetikai szempontból ugyanis túl nagy különbségek lehetetlenné teszik a normális utód-termelést, de az sem jó, ha túl nagy a hasonlóság a hím-pávián és szíve választottja között. Ha semmiféle cserebere nem létezne a különböző főemlős csoportok között, akkor nagyon hamar annyira lecsökkene a genetikai változatosság egy-egy csoporton belül, hogy az semmi jóra nem vezetne. A megoldás egyszerű: a fiatal egyedek egy részét – általában vagy a hímek, vagy a nőstények többségét – egy adott ponton elfogja a mehetnék, és el is megy. A csimpánzoknál és a gorilláknál a nőstények a vállalkozóbb kedvűek, a páviánoknál azonban – talán azért, hogy legyen, amin a primatológusok vitatkozzanak – a hímek vágnak neki az ismeretlen világnak.

Kiderül tehát, hogy a főemlősök többi képviselőivel nemcsak az átlag-állaton-felüli intelligencia meg a többi ujjal szembeszegezhető hüvelykujj köt össze bennünket, hanem az a időzített indulat is, amelyik, sokszor szembeszállva azzal, amit a józan ész és a kényelem diktál, elkapja a fiatalabb nemzedék nyughatatlanabb részét, és arra ösztökéli, hogy hagyjanak csapot-papot, tradíciót és otthont, hagyják a jól ismert patak ívóvizét és a csíki sört, és kipróbáljanak valami mást. A szapienszek esetén, persze, millió kulturális, szociális és gazdasági oldala is van a dolognak, de érdemes és érdekes néha arra gondolni, hogy valahol mélyen a páviánokkal közös gének és neurotranszmitterek lehetnek felelősek az ilyen hajlamainkért.

ps. Ezt a szöveget részben Robert Sapolsky “The Young and the Reckless” című írása ihlette, amelyik a “The trouble with testosterone” kötetben jelent meg (75-90 oldal).

A média jövője jelene


Apróság, de muszáj megemlíteni: azt írja a július hetedikei Szabadság, a “Tudományos-fantasztikus: a média jövője” című cikkben, hogy

A technika-guruk jóslatai szerint nemsokára a mobiltelefon lesz az a műszer, amelyről egyszerre lehet majd videót nézni, zenét hallgatni, internetezni, chattelni – vagy éppen saját tartalmat készíteni és azt feltölteni a világhálóra.

Nemsokára? Ugyan-ugyan. Ez nem a média jövője, és nem tudományos-fantasztikus elmélkedés, hanem valóság.

A cikkben emlegetett mobiltelefonra egy lehetséges példa az iPhone. Ráadásul már az iPhone előtt is voltak “okos” telefonok, amelyek mindenre képesek, amik a cikkíró szerint csak a technika-guruk jóslataiban léteznek. Az más kérdés, hogy engem igazán csak az iPhone óta kezdett a mobiltelefon-téma igazából érdekelni. Ha idővel még GPS-t is tesznek rá, a Google Maps mellé, akkor valóban ez lesz az egyik legizgalmasabb és élvezetesebb szerkentyű.

A Tarkői Homokkő a Sedimentology borítóján

Az agusztusi Sedimentology borítóján látható fotó a Bodza völgyében készült, még akkoriban, amikor alulírott arrafele méricskélte a homokköveket. Mint sok zöldfülű doktorandusz, nem igazán tudtam akkor, hogy mire is lesz majd jó a sok rétegtani szelvény, de utólag találtam a válaszra kérdést, és most fordított sorrendben a kérdés és a válasz is benne vannak ugyanabban a Sedimentology számban.

Ha valakit esetleg érdekel — a cikk lényege az, hogy a bodza-völgyi rétegvastagságokat legjobban a lognormális eloszlással lehet jellemezni, annak ellenére, hogy egyesek szerint a hatványfüggvény-eloszlás (vagy fraktáleloszlás) a domináns a turbiditeknél. A fraktáleloszlás valóban izgalmas, de csak akkor, ha van rá jó bizonyíték — de sok esetben a bizonyíték hiányzik, és egy egyszerű log-log grafikon alapján egyesek hajlamosak fraktálnak nyílvánítani mindent.

A Tarkői Homokkő – és az olaszországi Marnoso-Arenacea Formáció – esetén világosan kimutatható, hogy a lognormális eloszlás jellemzi a vastagon és a vékonyan rétegzett turbiditeket egyaránt. És nem csak a statisztikai elemzés mutatja ezt, hanem valahogy filozofálgató szinten is szimpatikusabb nekem ez a “megoldás”, mint akár a fraktáleloszlás, akár az exponenciális eloszlás, még akkor is, ha ez utóbbiak izgalmas spekulálgatásokra adnak okot, skála-független fizikáról, Poisson folyamatokról, meg önszerveződő kritikalitásról (angol “self-organized criticality”).

Na, ez kezd nagyon posztmodernül hangzani, úgyhogy jobb, ha abbahagyom.

Van-e olyan jó a romániai egyetemi oktatás, mint a nyugat-európai? II

Visszatérve még röviden erre a témára: úgy látszik, a romániai egyetemi oktatók 70%-a pontosan az ellenkezőjét hiszi annak, amit egy frissen közzétett jelentés állít. A jelentést egy elnöki bizottság állította össze, a volt tanügyminiszterrel, Mircea Micleával az élen. Jórészt olyanok vannak a bizottságban, akik jól ismerik a nyugati és a hazai helyzetet egyaránt; többen az Ad Astra tagjai. Szerintem nem árt komolyan venni, amit mondanak.

És ezt mondják többek között:

În învățământul superior şi în cercetare, câteva insule de excelență sunt scufundate într-o mare de mediocritate. Niciuna dintre universitățile noastre nu se află în topul celor 500 de universități din lume conform clasamentului Shanghai şi chiar cele mai performante dintre ele ar trebui să-şi sporească producția ştiințifică de 7-8 ori ca să aspire la un astfel de statut. Dacă raportăm numărul de articole ştiințifice la populație, atunci performanța ştiințifică a României este de 11 ori mai mică decât media țărilor OECD, de 5 ori mai mică decât a Ungariei şi de 2 ori mai mică decât a Bulgariei. Indicele compozit de inovare al României a fost în 2006 de 2 ori mai mic decât al Bulgariei, de 3 ori mai mic decât al Ungariei şi de 5 ori mai mic decât media UE şi are cea mai importantă tendință de scădere dintre toate țările luate în considerare.

A jelentés itt tölthető le.

Van-e olyan jó a romániai egyetemi oktatás, mint a nyugat-európai?

A válasz, persze, egyértelmű és egyszerű: a romániai egyetemi oktatás és tudományos kutatás, általában véve, messze lemarad a nyugat-európai szinttől. Sok szempontból még a kelet-európai szinttől is, lásd Liviu Giosan és Tudor Oprea írását az Ad Astra-ban.

Ez nem nagy újdonság. Az azonban érdekes, hogy a romániai egyetemi oktatók 70%-a szerint, semmi minőségi különbség nincs a romániai felsőoktatási intézmények és a nyugat-európaiak között. Ezt a Soros Alapítvány egy új felméréséből tudhatjuk meg.

Gondolom, jobbanmondva fogadni mernék, hogy ez ugyanaz a 70%, amelyik (1) életében nem töltött egyszerre egy néhány napnál többet egy nyugati felsőoktatási intézményben; (2) nem igazán tudja, hogy mi az az ISI és mi az az “impact factor”. Vagy ha igen, akkor nem akar hallani róla.

Mennyire kell eltájolódottnak és beképzeltnek lennie valakinek ahhoz, hogy azt higgye, a Bukaresti Egyetem pont olyan jó, mint mondjuk a Cambridge University? És hogy a Iaşi-i Egyetem kiadványainak olyan súlyuk van, mint mondjuk, kapásból, a Oxford University Press-nek?

Nagyon.

Tipikus profil: a vallásosság

Azt írja a Transindex, az MTI és a Reuters híreiből inspirálódva, hogy a múlt heti londoni és glasgow-i merényletkísérletek elkövetői

mindnyájan orvosok, vagy pedig kapcsolatban állnak a gyógyító hivatással. Évek óta dolgoztak nagy-britanniai kórházakban, ahol emberek gyógyítása, életek megmentése a központi feladat. Vajon miként lehetséges, hogy ilyen hivatást választó emberek igent mondjanak mások elpusztítására? – erre a kérdésre egyelőre a Scotland Yard sem tudja a választ.

Továbbá a

nemzetközi tapasztalatok azt mutatják, hogy a militáns iszlamizmus követői széles társadalmi palettáról toborzódnak: dologtalan léhűtők és kisstílű bűnözők éppúgy akadnak közöttük, mint tehetős emberek és egyetemi végzettségű értelmiségiek.

És

egyszerűen hamis az a sztereotípia, miszerint az iszlamista körök tagjai mind hátrányos helyzetű, tanulatlan, az átlagos jövedelemnél kevesebbet kereső és hasonló emberek. A tények az ellenkezőjére vallanak: a merényletek elkövetői között nagy számban találunk magasan képzetteket, akik egzakt tudományban szereztek képesítést: vegyészek, fizikusok, orvosok, mérnökök.

A következtetés:

A profil azt mutatja, hogy nincs tipikus profil.

A válasz ezekre a kérdésekre pedig szerintem (és nemcsak szerintem) nagyon egyszerű: ezeket az embereket nem a társadalmi helyzetük, iskolázottságuk, IQ-juk, szülőhelyük, vagy munkahelyük köti össze, hanem az, hogy mindannyian vallásosak, mégpedig nagyon vallásosak. Hogy ennek napnál világosabb fontosságát és jelentőségét miért nem ismeri fel vagy hallgatja el a Scotland Yard, a szakértők, és a média egyaránt, azt én nem értem. Hacsak nem a vallás és vallásos emberek iránti általános (ál)tisztelet és kesztyűs kézzel való bánás miatt: a vallásról ugyanis csak jót vagy semmit illik mondani. És ahol jót semmiképp sem lehetne kiizzadni, mint például az ilyen cikkekben, ott nem mondanak semmit: úgy tesznek, mintha nem is létezne, és az égvilágon semmi köze sem lenne az egész témához. Hadd idézzem Sam Harris-t a “The End of Faith” című könyvéből:

Hogy láthassuk, a baj magával a muzulmán vallással van, és nem egyszerűen a “terrorizmussal”, elég, ha azt kérdezzük magunktól: miért teszik a muzulmán terroristák azt, amit tesznek. Mi viheti az egyértelműen személyes sérelemtől vagy pszichológiai zavaroktól mentes bin Ladent – aki se nem szegény, se nem tanulatlan – arra, hogy barlangban lakjon, és számtalan férfi, nő, és gyermek meggyilkolását tervezgesse, olyanokét, akikkel soha nem találkozott? A válasz erre a kérdésre nyilvánvaló – már csak azért is, mert maga bin Laden ismételgette azt orrvérzésig. A válasz az, hogy az olyan emberek, mint bin Laden, valóban hiszik, amit hisznek. Hiszik, hogy a Korán minden egyes betűje szentigaz. Miért adta életét tizenkilenc tanult, jó anyagi háttérrel rendelkező férfi ezrek meggyilkolásáért? Mert hitték, hogy jutalmul egyenesen a mennybe mennek. Ritkán fordul elő, hogy az emberi viselkedés ennyire egyértelműen és teljesen megmagyarázható lenne. Miért nem akarjuk elfogadni ezt a magyarázatot?

Azért, mert van valami, amit az amerikaiak többsége Osama bin Ladennel, a tizenkilenc gépeltérítővel, és a muzulmán világ nagy részével együtt elfogad. Mi, amerikaiak is komolyan vesszük azt a felfogást, mely szerint bizonyos fantasztikus kijelentésekben minden bizonyíték nélkül hinni kell. Az ilyen hősies hiszékenységi aktusok nemcsak elfogadhatóak, hanem szükségesek is. […] A vallásos hitnek, azaz a bizonyíték-nélküli-hit eszméjének tett engedményeinknek köszönhetően képtelenek vagyunk megnevezni és kezelni a világ konfliktusainak az egyik leggyakoribb okát.