(ur. Saranac, Michigan, 2 września 1882; zm. Homewood, Illinois, 3 lutego 1981),
Geologia lodowcowa, pochodzenie jaskiń wapiennych, Edukacja w zakresie nauk o Ziemi.
J Harlen Bretz („J” to całe jego imię, a nie Skrót, po którym następuje okres) był centralną postacią w jednej z najważniejszych kontrowersji w historii geologii. XX wieku Bretz sformułował i bronił hipotezy, że kataklizmowe powodzie podczas ostatniej epoki lodowcowej stworzyły niezwykły krajobraz kanalizowanego regionu scabland we wschodnim stanie Waszyngton. Kontrowersje trwały aż do lat 60. i 70. XX wieku, kiedy to przytłaczające dowody polowe w połączeniu z nowym zrozumieniem mechaniki powodzi, erozji i sedymentacji przekonały większość geologów, że ogromna powódź była rzeczywiście przyczyną kanałowego krajobrazu scabland.
J Harlen Bretz urodził się 2 września 1882 roku w Saranac w stanie Michigan jako syn Olivera i Rhody Bretz na rodzinnej farmie. Jego ojciec zajmował się rolnictwem, ale pracował głównie w sklepie (odmiany i meble) oraz w przedsiębiorstwie, które były jego własnością. Młody J. Harlen Bretz (jego pierwotne imię brzmiało Harley) interesował się amatorską astronomią i odkrywaniem środowiska naturalnego wokół rodzinnej farmy, w tym pobliskiej rzeki Grand. Uczęszczał do Albion College, gdzie studiował biologię i w 1905 roku uzyskał stopień AB. W Albionie poznał także koleżankę z klasy Fanny Challis, która w 1906 została jego żoną. Później, jako nauczyciel w liceum we Flint w stanie Michigan, Bretz rozwinął duże zainteresowanie geologią lodowca. Pierwszą publikację na ten temat wydał w 1907 roku, a po przeprowadzce do Waszyngtonu, aby uczyć w Seattle High School, hobby Bretza przekształciło się w jego zawód. W 1913 roku obronił pracę doktorską z wyróżnieniem na Uniwersytecie Chicagowskim, w której w większości samodzielnie prowadził badania terenowe nad geologią lodowca w regionie Puget Sound. Jego promotorami pracy dyplomowej w Chicago byli znani geolodzy Glacjalni Thomas Chrowder Chamberlin i Rollin D. Salisbury.
Bretz został mianowany adiunktem geologii na Uniwersytecie Waszyngtońskim w kadencji 1913-1914. Nie był zadowolony z Uniwersytetu, narzekał na metody podręczników i wykładów na jego Wydziale oraz na brak uwagi poświęconej studiom terenowym. Pilny apel Salisbury ’ ego o pomoc w nauczaniu w terenie na University of Chicago skłonił go do przeniesienia się tam w 1915 roku na początkowy stopień instruktora, ale w 1921 roku awansował do rangi profesora nadzwyczajnego. Praca Bretza w nauczaniu geologii na kursach terenowych przyniosła mu jednak wkrótce powrót na północny zachód, początkowo do wąwozu rzeki Columbia pomiędzy Waszyngtonem a Oregonem. W 1922 roku jego letni kurs terenowy dla zaawansowanych studentów zainicjował badanie kanałowego krajobrazu scabland we wschodnim Waszyngtonie.
Hipotezy Powodziowe. Bretz formalnie przedstawił swoją słynną hipotezę w pracy z 1923 „The Channeled Scablands of the Columbia Plateau”, opublikowanej w Journal of Geology. Zaproponował, że wielka powódź późnego plejstocenu (datowana obecnie na około szesnaście tysięcy lat temu) wyłoniła się z marginesów pobliskiej Kordylierskiej pokrywy lodowej, która następnie objęła większą część zachodniej Kanady, rozciągając się od Alaski aż do Puget Sound i północnych części stanu Waszyngton, Idaho i Montana. Nazwany Spokane Flood ze względu na przypuszczalny obszar źródłowy, ten kataklizm starannie odpowiadał za wiele powiązanych ze sobą aspektów kanalizowanego krajobrazu scabland. Ogromne ilości wód powodziowych, do głębokości 200 metrów (Około 660 stóp), zostały zarejestrowane przez wysokopoziomowe rozlewy, które rozwinęły się, gdy doliny preflood zostały zalane poza ich możliwości, co spowodowało, że woda powodziowa rozlewała się przez podziały z jednej doliny do drugiej. Na obszarze około 150 na 200 kilometrów (około 490 do 660 stóp) proces ten połączył różne doliny wstępne w zespolony kompleks kanałów dzielących i łączących. (Zespolenie odnosi się do przeplotowego wzorca sieci rozgałęzień i łączenia kanałów.) Ta fenomenalnie głęboka woda powodziowa poruszała się wystarczająco szybko, aby wytworzyć niezwykłą formę erozji w bazaltowej skale, zwaną erozją „scabland” ze względu na jej postrzępiony wygląd. Bretz zinterpretował również wielkie kopce żwiru fluwialnego w kanałach scabland jako subfluwialne pręty rzeczne, osadzone w nieco wolniej poruszających się częściach wód powodziowych. Nazwa „channeled scabland” została zastosowana do całego kompleksu funkcji. Dalej w dół rzeki powódź przeszła przez wąwóz Columbia, następnie utworzyła ogromną żwirową deltę w miejscu dzisiejszego Portland w stanie Oregon, a w końcu przeszła do Oceanu Spokojnego.
to wszystko okazało się zbyt wiele dla ówczesnej społeczności geologicznej. 12 stycznia 1927 na posiedzeniu Waszyngtonu (D. C.) Academy of Sciences, Bretz został zaproszony do obrony swojej” oburzającej ” hipotezy przed publicznością jednolicie sceptycznych naukowców. Jego wystąpienie ustne zostało poprzedzone sześcioma innymi prelekcjami, z których wszystkie były ostro krytyczne wobec teorii powodzi. Przez następne kilkadziesiąt lat, pomimo ciągłych wysiłków Bretza, w tym dwudziestu głównych prac na ten temat, społeczność geologiczna w dużej mierze opierała się hipotezie kataklizmicznej powodzi. Wśród wielu geologów, którzy opublikowali prace przeciwstawne hipotezie powodzi Spokane, najbardziej znanymi są Oscar E. Meinzer, Richard Foster Flint, James Gilluly i William H. Hobbs.
rozstrzygnięcie kontrowersji nastąpiło stopniowo, początkowo z uznaniem przez Josepha Thomasa Pardee wiarygodnego źródła dla ogromnych ilości wód powodziowych. W latach 40. Pardee wykazał, że zalane lodem plejstoceńskie jezioro polodowcowe Missoula, zawierające około 2500 kilometrów sześciennych (600 mil sześciennych) wody, uformowało się w północnym Idaho i zachodniej Montanie, a następnie bardzo szybko spłynęło do kanalizowanego scablandu. Ostatecznie, gromadzące się dowody polowe stały się przytłaczające, szczególnie gdy Bretz i inni zsyntetyzowali nowe dane uzyskane przez Biuro Melioracji podczas rozwoju projektu nawadniania basenu Columbia w 1950 roku. szczególnie ważne dla przekonania sceptyków było odkrycie, że gigantyczne fale prądu pokrywają wiele kopców żwiru scabland, które Bretz poprawnie zinterpretował w 1920 roku jako pręty rzeczne. Przypominając stosunkowo małe ślady marszczenia, które tworzą się wzdłuż piaszczystych DNA aktywnych rzek, gigantyczne zmarszczki scabland występują w pociągach o długości dwudziestu lub
Więcej, z pojedynczymi zmarszczkami o wysokości do 10 metrów (około 33 stóp) i rozstawie 100 metrów. Zamiast piasku, fale te składają się ze żwiru powodziowego i głazów o średnicy do metra. W latach 60-tych i 70-tych XX wieku, wraz z pojawieniem się tych dowodów i postępem w zrozumieniu fizycznych procesów kataklizmicznych powodzi, śmiała hipoteza Bretza stała się niemal powszechnie akceptowana.
debaty z lat 20.i 30. nad pochodzeniem scablandu kanałowego są ważne dla geologii ze względów metodologicznych. Długotrwały charakter kontrowersji związanych z potopem w Spokane powstał częściowo z powodu przywiązania wielu geologów do merytorycznych i epistemologicznych pojęć uniformitarianizmu, zasady, która była błędnie uważana za podstawę ich nauki. Zgodnie z najczęstszymi, błędnymi zastosowaniami Zasady uniformizmu, procesy kataklizmiczne, takie jak te odpowiedzialne za pochodzenie kanalików, uważano za nieodpowiednie tematy do badań naukowych. Doktryna ta pierwotnie powstała z Charles Lyell (1797-1875), który użył jej do argumentowania przeciwko propozycjom na początku XIX wieku, że katastrofalne procesy
(niektóre z nich biblijne) były ważne do rozważenia w zrozumieniu historii Ziemi. Aby przeciwstawić się temu domniemaniu uniformizmu, Bretz mógł dostarczyć tylko skrupulatnie opisane dowody terenowe dla tych, którzy chcą je poważnie rozważyć. Ostateczny triumf jego hipotezy, wbrew jej początkowo antagonistycznej recepcji, stworzył scenę dla odrodzenia nowego rodzaju geologicznego katastrofizmu, który jest najbardziej widoczny w nowym rozumieniu roli kraterów uderzeniowych w historii Ziemi.
praca na Grenlandii. Po dekadzie prawie ciągłych badań nad kanałem scabland, Bretz zwrócił się do innych badań, zaczynając od udziału w Louise A.Wyprawa Boyda na Wschodnią Grenlandię w 1933 roku. Prace nad geologią surficjalną regionu Chicago doprowadziły do powstania dwóch monografii. Te zarysy analizują osuszanie polodowcowego Jeziora Chicago, poprzednika współczesnego jeziora Michigan. W latach 1938-1961 wiele uwagi Bretza poświęcono badaniom nad pochodzeniem wapiennych jaskiń.Elokwentnie argumentował za powstaniem wielu cech jaskiń przez procesy cyrkulacji wód podziemnych poniżej poziomu wody. Jego badania jaskiniowe w siedemnastu stanach USA, Meksyku i Bermudach postawiły fizykalną speleologię na solidnych podstawach naukowych. Najbardziej rozległym badaniem jaskiń Bretza była jego książka „jaskinie Missouri”, opublikowana w 1956 roku. Jego spostrzeżenia i energia były ważne dla odradzania się krasowych badań geomorficznych i hydrologicznych w Stanach Zjednoczonych pod koniec XX wieku.
podczas gdy członek wydziału na Uniwersytecie w Chicago od 1915 do 1947, a następnie semiretirement, Bretz nadzorował szkolenie geologii pola ponad trzystu absolwentów, w tym przyszłych luminarzy geologicznych M. King Hubbert, William C. Krumbein, Francis P. Shepard, i Hakon A. Wadell. Jego doskonałość dydaktyczna, wykorzystująca metodę Socratic, była znana wśród wszystkich absolwentów programu i uznana w 1959 przez Neil Minor Award for teaching excellence od National Association of Geology Teachers.
po jego formalnej emeryturze z Uniwersytetu w Chicago, „Doc” Bretz (znany studentom i współpracownikom) kontynuował okazjonalną pracę w związku z badaniami geologicznymi Illinois, Missouri i Waszyngtonu. Z C. Leland Horberg w latach 40. i 50. Bretz opublikował innowacyjne badania nad genezą inkrustacji węglanu wapnia w glebach kaliszowych. Jego monografia z 1965, „Geomorphic History of the Ozarks of Missouri”, stanowi klasyczną analizę krajobrazów. W latach 70. i 80., nowe odkrycia krajobrazów podobnych do scabland w innych częściach Ziemi i, o dziwo, na planecie Mars, zostały wyjaśnione przez kataklizmiczne procesy powodziowe, w podobny sposób, jak Bretz po raz pierwszy oburzająco zaproponował w 1923 roku.
w wieku dziewięćdziesięciu siedmiu lat, w uznaniu całokształtu osiągnięć naukowych obejmujących ponad siedemdziesiąt lat, J Harlen Bretz został uhonorowany w 1979 Medalem Penrose ’ a, najwyższym odznaczeniem Geological Society of America. Przyjmując nagrodę Bretz ocenił swoje główne osiągnięcia badawcze w następujący sposób:” być może można mi przypisać ożywienie i demistyfikację legendarnego katastrofizmu i zakwestionowanie zbyt rygorystycznego uniformizmu ” (1980, str. 1095).
Bibliografia
the J Harlen Bretz papers (25 boxes, 12.5 stóp liniowych) znajdują się w Special Collections Research Center, University of Chicago Library, 1100 East 57th Street, Chicago, Illinois 60637. Archiwum zawiera wiele pism Bretza z lat 1905-1977. Brak pełnej bibliografii wszystkich opublikowanych prac.
prace Bretza
” zlodowacenie regionu Puget Sound.”Washington Division of mines and Geology Bulletin 8 (1913): 1-244. Opublikowana wersja rozprawy doktorskiej Bretza.
” The Channeled Scablands of the Columbia Plateau.”Journal ofGeology31 (1923): 617-649.
” Geology and Mineral Resources of the Kings Quadrangle.”Illinois State Geological Survey Bulletin 43 (1923): 205-304.
” the Spokane Flood beyond the Channeled Scablands.”Journal of Geology33 (1925): 97-115, 236-259.
” The Channeled Scabland of Eastern Washington.”Geographicreview 18 (1928): 446-477.
„Grande Coulee.”American Geographical Society SpecialPublication 15 (1932): 1-89.
” studia fizjograficzne wschodniej Grenlandii.”In the Fiord Region of East Greenland, edited by Louise A. Boyd. Nowy Jork: American Geographical Society, 1935.
” Geologia regionu Chicago: Część 1, Ogólne.”IllinoisGeological Survey Bulletin65 (1939): 1-118.
” Vadose and Phreatic Features of Limestone Caves.”Journal ofGeology50 (1942): 675-811
. „The Stages of Lake Chicago: their Causes and Correlations.”American Journal of Science 249 (1951): 401-429.
” Geology of the Chicago Region: Part 2, The Plejstocene.”Illinois Geological Survey Bulletin 65 (1955): 1-132.
” jaskinie Missouri.”Missouri Geological Survey and WaterResources Report 39 (1956): 1-490.
z H. T. U. Smithem i Georgem Neffem. „Channeled Scabland of Washington-New Data and Interpretations.”Geological Society of America Bulletin 67 (1956): 957-1049.
„Washington’ s Channeled Scabland.”Washington Department of conservation,Division of Mines and Geology Bulletin 45 (1959): 1-57.
„Bermuda: Częściowo Utopiony, Późno Dojrzały Kras Plejstoceński.”Geological Society of America Bulletin 71 (1960): 1729-1754.
” Geomorphic History of the Ozarks of Missouri.”MissouriDivision of Geological Survey and Water Resources Report 41 (1965): 1-147.
” zalewa jezioro Missoula i kanałowy Scabland.”Journal of Geology77 (1969): 505-543.
„wprowadzenie.”In the Channeled Scabland: A Guide to thegeomorfology of the Columbia Basin, edited by Victor R. Baker and Dag Nummedal. Washington, DC: National Aeronautics and Space Administration, 1978.
„wręczenie medalu Penrose’ A J Harlenowi Bretzowi: odpowiedź.”Geological Society of America Bulletin, Part II, 91 (1980): 1095.
inne źródła
Baker, Victor R. ” the Spokane Flood Controversy and the Martian Outflow Channels.”Science 202 (1978): 1249-1256.
… Katastrofalne powodzie: pochodzenie kanału. Stroudsburg, PA: Dowden, Hutchinson and Ross, 1981. Komentarz redakcyjny i przedruk artykułów zarys kontrowersji Spokane Flood, podkreślając rolę Bretza i odpowiednich kontekstów historycznych i naukowych.
———. „Debata o powodzi w Spokane i jej dziedzictwo.”In Geomorphic Systems of North America, edited by William L. Graf. Boulder, CO: Geological Society of America, 1987.
———. „Joseph Thomas Pardee and the Spokane Flood Controversy.”GSA Today 5 (1995): 169-173.
Baker, Victor R. and R. C. Bunker. „Cataclysmic Late Plejstocene Flooding from polodowcowy Lake Missoula: a Review.”Quaternary Science Reviews 4 (1985): 1-41.
Victor R. Baker
