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Patchwork-Schlucht

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 31.01.2014 16:32

Um das Alter des Grand Canyons tobt seit rund 140 Jahren eine intensive Debatte. Angestoßen hat sie John Wesley Powell, der 1869 als erster Europäer die gesamten 1500 Kilometer des Colorado abfuhr und dabei die beeindruckende Schlucht entdeckte. Er meinte, dass sie sehr alt sein müsse. Ihm und seinen Anhängern treten jedoch Geowissenschaftler entgegen, die glauben, dass der Grand Canyon nur wenige Millionen Jahre alt ist. In "Nature Geoscience" berichten jetzt Forscher der Universität von New Mexico in Albuquerque, dass beide Meinungen richtig sind - je nachdem, wohin im Grand Canyon man blickt.

Ein relativ junger Teil des Grand Canyon nahe dem sog. Kap der Einsamkeit. (Bild: Nature Geoscience/Univ. of New Mexico, L. Crossey)Wer heute in den mehr als anderthalb Kilometer tiefen Grand Canyon hinabsteigt, unternimmt eine geologische Zeitreise: Vor zwei Milliarden Jahren entstanden seine ältesten Gesteine und die jüngsten vor 230 Millionen Jahren, allerdings ist strittig, wann diese spektakuläre Schlucht entstanden ist. Im Wesentlichen gibt es zwei Lager, erklärt Karl Karlstrom von der University of New Mexico in Albuquerque: "Die Alte-Canyon-Hypothese geht davon aus, dass ein Fluss den Canyon vor rund 70 Millionen Jahren weitgehend in seiner heutigen Form eingetieft hat. Die Junge-Canyon-Hypothese hingegen schätzt das Alter auf fünf bis sechs Millionen Jahre." In diesem Fall hätte der Colorado-River seine Schlucht selbst gegraben. Wäre der Grand Canyon viel älter, hätten das andere Flüsse für ihn erledigt, deren Bett er dann - ganz opportunistisch - für sich selbst nutzen würde.

Um bei der Lösung des Problems weiter zu kommen, setzte das Team auf die Ergebnisse dreier Datierungstechniken, mit denen sich die Alterentwicklung von Landschaften abschätzen lässt. So machten die Geologen fünf Segmente aus. Karlstrom: "Eines dieser Segmente ist in der Tat sehr alt und bringt es auf 50 bis 70 Millionen Jahre. Damals hat ein Fluss diesen Teil der Schlucht etwa bis zur Hälfte ihrer heutigen Tiefe eingegraben. Ein weiteres Segment entstand vor 25 bis 15 Millionen Jahren, und auch dieses war damals etwa halb so tief wie heute." Die jüngsten drei Segmente schließlich sind wirklich erst während der vergangenen fünf bis sechs Millionen Jahren entstanden. Die einzelnen Segmente der Schlucht ließen sich mit unterschiedlichen tektonischen Ereignissen verknüpfen. Damit ein Canyon entsteht, muss Wasser hangabwärts strömen: Dafür müsse sich das Land stark gehoben haben, erklärt der Geologe. Die erste Phase der Canyonbildung setzte demnach ein, als an der Pazifikküste die sogenannte Farallon-Meereskrustenplatte unter Nordamerika subduziert wurde: Die Rocky Mountains türmten sich auf und Hochländer entstanden, die inzwischen kollabiert sind. Damals grub ein Fluss den ältesten Teil des Canyons ein. Anders als der Colorado heute strömte dieser Fluss allerdings nicht nach Westen, sondern nach Norden. "Vor 25 Millionen Jahren änderten sich die tektonischen Kräfte: Die Farallon-Platte war subduziert und statt dessen entstand die San Andreas-Verwerfung. Damals setzte eine zweite Hebungsphase ein, in der ein Fluss das nächste Segment eintiefte. Auch er floss nach Westen, aber auf einem anderen Weg als der Colorado", führt Karl Karlstrom weiter aus. 

Die drei jüngsten Teilstücke des Grand Canyons mit der tektonischen Geschichte des Kontinents zu verknüpfen, sei schwierig: Vor sechs Millionen Jahren gebe es weder große tektonische Umschwünge, noch klimatische Zäsuren: "Wir gehen davon aus, dass die drei jüngsten Segmente die Reaktion auf eine dritte Hebungsphase sind, die vor etwa zehn Millionen Jahren einsetzte. Dadurch vereinten sich letztendlich alle Schmelzwässer der Rocky Mountains in einem Fluss-System, das vor etwa sechs Millionen Jahren den Golf von Kalifornien erreichte: der Colorado-River. Er nutzte dabei die Relikte der älteren Systeme, verbreiterte und vertiefte sie. Damit gleicht der Grand Canyon Frankensteins Monster, er ist ein Puzzle aus älteren und jüngeren Teilen."

Der häufig besuchte Ostteil des Grand Canyon entstand in zwei Etappen. (Bild: Nature Geoscience/Univ. of New Mexico, L. Crossey)Die Frage sei, wie der Colorado die älteren Teile verbinden und sich in den drei neuen Partien so schnell so tief eingraben konnte: Immerhin trug er in den vergangenen vier Millionen Jahren alle 10.000 Jahre ein bis zwei Meter Gestein ab. "Offen ist auch, ob wir das letzte Wort in dieser 140 Jahre alten Debatte gesprochen haben", meint Karlstrom realistisch, "ich vermute, dass das nicht der Fall ist. Aber wir konnten zeigen, dass der Grand Canyon in seiner Gesamtheit weder sehr alt ist noch sehr jung. Wir bieten bei der Suche nach der Antwort einen neuen Ansatz." Nämlich den, dass Flusssysteme auf tektonische Veränderungen reagieren und so eine komplizierte  Geschichte bekommen können. Allerdings melden sich bereits die ersten Kritiker, denen die vorgestellte Hypothese zu kompliziert ist und die erklären, dass die eingesetzten Datierungsmethoden notorisch schwierig zu interpretieren seien.