Wie behält eine Bergregion nach 200 Millionen Jahren ohne tektonische Aktivität ihr jugendliches, schroffes Aussehen? Durch ein geologisches Facelifting – mit freundlicher Genehmigung des Erdmantels.
Forscher der North Carolina State University bemerkten, dass sich ein Teil der Appalachen im westlichen North Carolina nahe des Cullasaja River Flussbeckens topografisch recht deutlich von seiner Umgebung unterscheidet. Sie fanden zwei verschiedene Landschaften in dem Becken: einen oberen Teil mit sanften, abgerundeten Hügeln, wo die durchschnittliche Entfernung vom Tal zur Bergspitze etwa 500 Fuß (ca. 152 Meter) betrug, und einen unteren Teil, wo der Höhenunterschied von der Talsohle zur Kammlinie 2.500 Fuß (ca. 762 Meter) maß. Dort waren die Hügel steil und es gab viele Wasserfälle. Die Wissenschaftler glaubten, dass sie diese einzigartige Topografie nutzen könnten, um die jüngere geologische Vergangenheit der Region zu entschlüsseln.
Die Gebirgskette der Appalachen entstand vor 325 – 260 Millionen Jahren durch tektonische Aktivität, als die tektonischen Platten unter der Erdoberfläche kollidierten und die Berge nach oben drückten. Vor etwa 230 Millionen Jahren begann das Becken des Atlantischen Ozeans sich zu öffnen und das beeinflusste auch die regionale Topografie. Aber Geologen wissen, dass es seitdem keine signifikante tektonische Aktivität in der Region gab.
“Das konventionelle Wissen besagt, dass bergige Gebiete bei der Abwesenheit tektonischer Aktivität erodieren und abgeflacht werden, so dass das Gelände nicht so dramatisch aussieht”, sagt Sean Gallen, ein Doktorand in Meeres-, Erd- und Atmosphärenwissenschaften an der NC State University. “Als wir bemerkten, dass dieses Gebiet wie jüngere Bergregionen aussah, anstatt die ältere, abgerundete Topografie seiner Umgebung zu zeigen, wollten wir herausfinden, was dort vor sich ging.”
Gallen und Karl Wegmann, ein Assistenzprofessor für Meeres-, Erd- und Atmosphärenwissenschaften an der NC State University, entschieden sich, die Wasserfälle in dem Gebiet zu betrachten, weil sie durch die Veränderung der Topografie entstanden sind. Indem sie die Erosionsrate der Wasserfälle maßen, konnten sie deren Alter extrapolieren und dadurch berechnen, wie lange die “Verjüngung” oder die Anhebung des Gebietes zurückliegt. Sie fanden heraus, dass diese bestimmten Wasserfälle etwa acht Millionen Jahre alt waren, was darauf hindeutete, dass die Landschaft ungefähr zu der gleichen Zeit angehoben worden sein musste.
Aber wie fand die Anhebung ohne tektonische Aktivität statt? Gallen und Wegmann zeigen auf den Erdmantel als den wahrscheinlichsten Verdächtigen. “Die äußere Hülle der Erde ist die Kruste, aber die nächste Schicht darunter – der Mantel – ist im Grunde eine sehr zähe Flüssigkeit”, sagt Wegmann. “Wenn er warm ist, kann er aufsteigen und die Kruste nach oben drücken wie eine große Pustel. Falls ein schwerer Teil der Kruste unter den Appalachen ‘abbrach’, um es so zu nennen, schwamm dieses Gebiet auf der Spitze der Pustel aufwärts. In diesem Fall ist unsere beste Annahme, dass die Manteldynamik die Landschaft verjüngte.”
Die Ergebnisse der Forscher erscheinen in Geological Society of America Today. Del Bohnenstiehl, ein außerordentlicher Professor für Meeres-, Erd- und Atmosphärenwissenschaften, leistete Beiträge zu der Arbeit.
Quelle: http://news.ncsu.edu/releases/tpgallen/
(THK)
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