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Mittwoch, 29.03.2017
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Wasser „frisst“ Stein schneller

Klima spielt größere Rolle bei Wasserabtragung als gedacht

Dass Wasser sich im Laufe der Zeit selbst durch Gestein „fressen“ kann, ist nichts Neues. Doch jetzt amerikanische Wissenschaftler zum ersten Mal direkt gemessen, wann und wie schnell dies geschieht. Geologen der Universität von Vermont haben festgestellt, dass die Flüsse Potomac und Susquehanna erst vor rund 35.000 Jahren begonnen haben, die Wasserfälle des Holtwood Gorge nahe Harrisburg und die Great Falls nahe Washington aus dem Gestein zu höhlen.
Erodiertes Gestein am Potomac

Erodiertes Gestein am Potomac

Wie die Wissenschaftler in der Zweitschrift Science berichten, analysierten sie dazu Gesteinsproben aus den Fällen auf 10-Beryllium hin, ein sehr seltenes Isotop, dass entsteht, wenn kosmische Strahlung auf das Gestein der Erdoberfläche trifft. Diese Untersuchungen enthüllten, ab wann die Flüsse ihre alten Betten verließen und die Gesteinsterrassen freilegten. Indem sie auf diese Weise das Alter jeder der unterschiedlich hoch gelegenen Flussterassen bestimmten, konnten die Forscher um Luke Reusser bestimmen, wie schnell sich der Fluss durch das Gestein gefressen hatte. Ihre Ergebnisse: Die Einschnitte der zehn bis 20 Meter tiefen Schluchten ereigneten sich erheblich schneller als bislang angenommen. Für diesen Prozesse spielten zudem regionale Klimaschwankungen in Verbindung mit der letzten Eiszeit eine weit größere Rolle als die von den Gletschern stammenden Schmelzwassermengen.

„Die Periode des Einschneidens, die wie gemessen haben, korreliert mit einer Periode kalten und stürmischen Klimas während der letzten Vereisungsperiode, die auch in Eisbohrkernen in Grönland nachzuweisen ist“, erklärt Reusser. „Weil das Grundgestein so hart und resistent gegenüber der Erosion ist, ereignet sich der größte Teil der Abtragungen während extremer Flutereignisse. Ein Klimawandel, der die Anzahl und Heftigkeit der Fluten erhöhte, scheint die Abtragungsrate entlang beider Flüsse vor rund 35.000 Jahren erhöht zu haben.“

Das Fünf-Jahres-Projekt der Wissenschaftler ist in seiner Probendichte einzigartig. Es bietet damit die Möglichkeit, das räumliche und zeitliche Muster der Erosion genau nachzuvollziehen. Paul Bierman, ebenfalls Geologe der Universität von Vermont erklärt: „Ohne diese Detailgenauigkeit hatten wir die Verbindung zum Klima niemals entdeckt, noch wüssten wir, dass die Great Falls, die heute wahrscheinlich am besten besuchte Attraktion entlang des Potomac, seit rund 30.000 Jahren existieren.


„Wissenschaftliche gesehen sind dies die ersten Daten, die uns sagen, wie schnell die Flüsse der Ostküste durch Gestein schnitten“, sagt Enriqueta Barrera, Leiter des geologischen Programms der National Science Foundation der USA. „Der Potomac und der Susquehanna haben gezeigt, dass sie fast einen Meter massiven Felsgesteins innerhalb von tausend Jahren abtragen können – ganz schön beeindruckend für die alten Flüsse.“

„Es gibt in der ganzen Welt noch undatierte Schluchten“, erklärt Bierman die weiteren Pläne des Forscherteams. „Wir wollen als nächsten an anderen Ostküstenflüssen arbeiten und sehen, wie sehr ihre Geschichte denen der beiden von uns untersuchten Flüssen, Potomac und Susquehanna sind.“
(National Science Foundation, 27.07.2004 - NPO)
 
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