地震学遇上植物学:地质学家将振动科学应用于仙人掌

高耸的结构必须能够在风和地面运动的作用下弯曲和摇摆,否则它们就会倒塌,无论是建筑物、地质构造、树木,甚至是仙人掌。

来源:英国物理学家网首页
亚利桑那州皮马县的图森山公园里盛产仙人掌。图片来源:杰夫·摩尔

高耸的结构必须能够在风和地面运动的作用下弯曲和摇摆,否则它们就会倒塌,无论是建筑物、地质构造、树木,甚至是仙人掌。

特别是如果仙人掌是高大的仙人掌或巨卡内基,这些美国西南部的标志性居民。

杰夫·摩尔 (Jeff Moore) 是犹他大学地质学家,专门从事地质灾害评估,他在亚利桑那州仙人掌国家的中心长大。在他最近的研究中,他重新利用了地球物理工具箱来研究岩层,以分析仙人掌的结构特性以及它们如何响应环境中的振动。

岩层

摩尔以全新的方式为犹他州南部的天然拱门、桥梁和塔楼开发了植物学应用振动分析,可以帮助科学家更好地了解大型储水植物,而不会对它们造成伤害。

“仙人掌一直在我的生活中,”摩尔说。 “这些仙人掌具有很强的文化价值,有助于激发科学研究的兴趣。”仙人掌是索诺兰沙漠的关键物种。它们能长到 70 英尺高,有数百岁了。 “人们对这些伟大的仙人掌有一种根深蒂固的尊重文化。”

索诺兰沙漠

他的研究发表在《美国植物学杂志》上,引入了一种新的非侵入性方法来测量活仙人掌如何应对短暂的干扰,例如风和地面运动,而不会损坏这些美丽的巨人。他将这些技术应用于家乡外图森山脉中 11 种不同高度的仙人掌。

已发布 美国植物学杂志

通过分析这些“环境振动”,摩尔能够确定每个仙人掌的自然共振频率,或者它们摇摆的具体速率,以及它们的灵活性和刚度如何随着高度、一天中的时间和含水量而变化。

它们生长缓慢 图森山公园 含水量