今天的美国北部和加拿大大部,哪里土地肥沃,哪里土地贫瘠,哪里适合搞农场,哪里适合建工厂,都是几百万年冰川运动决定的。这件事听起来有点反直觉——我们习惯把沃土和河流冲积联系在一起,但北美的情况完全不同。
要理解美国农业的地理格局,得先把时间拨回末次冰川期。那时候,半个北美洲被巨大的冰盖覆盖,东西到大西洋和北冰洋,北连北冰洋冰盖,南至五大湖以南,并向南延伸到密西西比河支流俄亥俄河。
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两块冰盖,压了半个北美
北美冰盖大致分为两部分,以落基山脉东侧的雨影区为界。东侧是主冰盖——劳伦泰德冰盖,西侧是科迪勒拉冰盖,二者覆盖陆海总面积约2000万平方公里,是当时世界上面积最大的冰盖。
劳伦泰德冰盖平均厚度达3000米,无论覆盖广度还是冰盖厚度都首屈一指。这得益于北美洲濒临三大洋,水汽容易进入内陆,加上北美冷涡的抽吸作用,即使在盛冰期的寒冷地球,北美也降雪丰富。
西侧的科迪勒拉冰盖也不遑多让,常年西风带来的水汽在山前形成地形雪,其降雪量还要超过五大湖区,这里一个冬天积累的最大雪厚可达24米。科迪勒拉冰盖处于山海之间,面积相对狭小,巨大的冰川在自身重力作用下不断向太平洋滑动,断裂、崩碎,形成浮冰,最终消融在海水里。饶是如此折损,科迪勒拉冰盖厚度仍然达2000米。
冰川走过的地方,土地被"刨"了一遍
科迪勒拉滑动的冰川犁开大地,刨出深谷,在山区形成角峰和U型谷。间冰期地球温度较高,冰盖部分消融,海平面上升,沿海的U型谷被海水淹没,形成极尽曲折的海岸线,即峡湾。今天的加拿大西海岸山海相间、风景秀丽,得益于当初的冰川塑造。
劳伦泰德冰盖有所不同,它巨大无比且处于内陆,基底地势较低,冰川很难直接滑入海中,而是向南滑入较低纬度的陆地。巨大的冰川一次又一次推动山石、泥土滑行,然后沉寂、消融,把高地刨低,在低地堆积,形成道道连绵千里、高几百米的冰碛丘陵。
冰期过后,即使经过上万年的流水侵蚀,地貌重塑,仍然留下清晰的印记。在今天的地形高程图上,我们仍能清晰看到北美五大湖南方的冰川滑动痕迹。
这里有一个关键事实:今天的北美五大湖附近广阔平原不是冲积平原,而是冰蚀平原。五大湖是美国和加拿大的核心区,其影响一直延续到今天。
劳伦泰德冰盖因巨大的自重和刨蚀,部分冰体深入陆地达数百米,冰期过后,冰川融化,形成巨大的湖泊群。北美五大湖总面积24万平方公里,蓄水总容量23万亿立方米,约占全球淡水总量的20%,是一个超级淡水湖群。
一般大型连片湖泊在低洼平原,湖深很浅,但五大湖是冰成湖泊,最深处400米,且海拔相对较高,是圣劳伦斯河上源,就连密西西比河也发源于五大湖高地附近。不仅五大湖,整个加拿大的几十万个大小湖泊基本都是冰蚀湖。
劳伦泰德冰盖最终把加拿大除落基山区之外的广大地区生生削平,劳伦琴高原海拔仅剩下200米,成为世界上海拔最低的高原,边缘区的拉布拉多高原也只剩下500米海拔。冰盖的中心区形成了巨大的冰蚀湖,海水漫进之后成为哈德孙湾。
冰川"荼毒"过的土地,为什么反而不适合种粮?
广大冰蚀区的土地被冰川一遍遍刨去土层和表层岩石,基岩裸露。即使冰期结束万年之后,当地土层仍未形成,厚度很薄,缺乏营养,非常不适宜谷物生长,只能生长乔木。
得益于此,整个五大湖区、圣劳伦斯河周边、美国东北部,湖光山色、风景秀丽,是徒步、爬山、划船、垂钓、秋游等户外活动的好地方。缺点就是不适宜种地。
于是,绝大部分加拿大、美国东北部,包括俄亥俄河以北的五大湖区,费城以北的美国东北部都不是产粮区。这里的土地和气候适宜多汁牧草生长,是著名乳畜区。
加拿大的产粮区分布在西部草原三省,落基山脉东侧雨影区,原劳伦泰德冰盖和科迪勒拉冰盖交界的地方。这里冰川运动不剧烈,间冰期沉积作用较显著,形成了相对深厚肥沃的土壤。
史前洪水冲出来的南部土壤
冰川运动重塑了北美的中北部,而洪水影响了南部,也就是今天的美国密西西比河流域。洪水是冰川融水导致的。
冰期,冰川推动的土石在密西西比河流域北部形成一道道冰碛垄,高达数百米。间冰期冰盖南缘的冰川最先融化,融水被冰碛丘陵阻拦形成堰塞湖,也有的巨大冰墙阻水形成冰坝湖。巨量的水体日复一日堆积,最终形成连片的巨大堰塞湖,直到某一天冰碛丘陵和冰墙再也阻拦不住,就如水库溃坝般倾泻而下,形成史前洪水。
美国中部的地势北高南低,北部现在叫中央平原,海拔并不算高,实质是冰川运动中各种冰碛物堆积形成的。这种平原先由冰川刨一刨,推一推,再用冰碛物堆一堆,注定不会很平,到处是缓坡、垄岗、丘陵。
这种平原一点也不优质,它不是单纯的沉积作用形成,土壤年轻,发育浅,质地混杂,表层可耕作的土壤没有完全形成,有机质含量低,可以说先天不足。只有低洼的河谷地带沉积作用显著一些,土壤相对好一些,但冰期才结束一万多年,肥沃土壤尚未大规模塑造出来。
对比之下,华北平原这种主要由河流冲积而成的平原如镜面一般,高程图上完全看不出一点起伏。这才是适宜农耕的耕作土。
北美有这样的土壤吗?有,但又不太一样。它不是由河流日积月累慢慢沉积出来的,而是由史前洪水冲刷出来的。密西西比河中下游就是这种情况,它虽然不是如镜面一般平整,但从高程图上基本看不出起伏了。
北部冰川堰塞湖决坝的时候,巨量洪水沿着低洼的平原向南先冲一波,一直冲刷到墨西哥湾,然后地势稍高的地方被流水侵蚀一下,洪水过后,低地迎来一段沉积作用时间。但是,冰期和间冰期交替进行的几百万年间,这个地方被洪水冲刷一波又一波,土壤冲刷侵蚀和沉积反复出现。
这种平原土层还好,不会很薄,低洼处还很深厚,但是其酸碱度往往失衡,可溶水矿质被反复冲刷之后土壤就变成了酸性。如果冰期过后当地降雨量也不小,那酸性更强。
不幸的是,美国东南部降水丰富,而且因为季风性不强,四季分布均匀,淋溶作用强烈。于是,美国东南部的所有土壤基本都是酸性壤,其酸度堪比热带雨林的贫瘠红土。这种土壤不是不能种地,经济作物如棉花、甘蔗之类的还是可以的,种粮食不太行,所以美国广大南部是经济作物产区。
西部山地冰川留下的三个结果
北美冰川除了前述两大冰盖之外,西部高山上也有不少冰川,只是冰盖没那么厚。主要分布在落基山脉和内华达山脉。因冰川体量较小且融化较早,后期被流水、风化侵蚀之后痕迹不太明显,但也形成三个结果。
- 冰川融水流入内华达山脉和落基山脉之间的大盆地,形成几个大盐湖,但因降水稀少,蒸发旺盛,如今留存盐湖不多,只剩盐湖城一个大湖了。干涸的古盐湖遍布盐壳、盐漠,但盐矿丰富。大盆地是内流区,南边的科罗拉多高原是外流区,冰期和间冰期交替形成一波波的洪水,冲刷出了壮观的科罗拉多大峡谷。
- 内华达山脉西侧的冰川水涌入加州中央谷地,这个谷地仅有一个小缺口,沉积出了深厚的谷地平原。加上谷底内部气候干旱,酸碱度平衡,这种土壤非常肥沃,现在是美国西部主要农业区。
- 落基山脉以东是"大平原",其实是一个巨大的缓坡高原。落基山脉东侧的冰川水对其形成几波严重的侵蚀作用,导致这个150多万平方公里的"大平原"土壤先天不足,冰期过后形成的表层黑土、黑褐土太薄。这个平原看起来土壤肥沃,但只要表土被破坏,立马死给你看,加上降水较少,风化严重,耕地非常脆弱。
大平原虽然是美国的粮食主产区,但无论是表土还是地下水都透支严重。1934年美国黑风暴就是这里的故事,毁掉50万平方公里表土,3亿吨土壤被卷入大西洋。
地理对人类社会的巨大影响,在美国这片土地上体现得格外清晰。从南北战争到农业带分布,都可以追溯到冰川和洪水留下的底层印记。
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