De schweiziske alper fortsætter med at stige:Beviser fra kosmiske stråler viser, at elevatoren overgår erosion

Et internationalt team af geologer, ledet af medlemmer af universitetet i Bern, har for første gang vist, at de schweiziske alper bliver løftet hurtigere, end de bliver sænket gennem erosion - og dermed vokser sig endnu højere. At gøre dette, forskerne kvantificerede erosionen af ​​Alperne ved hjælp af isotoper målt i sandet fra mere end 350 floder i de europæiske alper. Disse isotoper er dannet af kosmiske stråler og bærer information om jordens overfladeerosion.

Hvor hurtigt er alperne udhulet? Har erosion været hurtigere end jordskorpeløftning, og er erosion afhængig af nedbør? Et internationalt team af geologer, ledet af medlemmer af universitetet i Bern, kunne løse disse spørgsmål. Forskerne var i stand til at illustrere, at erosionen sker langsommere end hævningen, især i de schweiziske alper. De var også i stand til at vise, at erosionen hovedsageligt afhænger af relieffet og terrænets hældning, mens nedbør og vandafstrømning ikke har nogen tydeligt genkendelig indflydelse. Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Earth-Science anmeldelser .

Måling af overfladeerosion i Alperne med kosmiske stråler

Da kosmiske stråler rammer Jordens overflade, oxygenatomer, der udgør kvartsmineraler, oplever en nuklear reaktion. Som resultat, en ny isotop, nemlig beryllium-10 ( ¹⁰ Be) er dannet. Fordi ¹⁰ Be er kun dannet på Jordens øverste overflade, overfladealderen kan bestemmes med denne isotop. Hvis ¹⁰ Koncentrationen i kvartskornene er høj, så har overfladen været udsat for kosmiske stråler i relativt lang tid og er derfor forholdsvis gammel. Hvis, på den anden side, det ¹⁰ Koncentrationen i kvartsen er lav, så var eksponeringstiden kort, og overfladen er yngre.

"Dette princip kan også bruges til at kvantificere erosionshastigheden i Alperne, i gennemsnit over et par tusinde år, " forklarer professor Fritz Schlunegger, som startede undersøgelsen sammen med sin kollega, Dr. Romain Delunel fra Institut for Geologiske Videnskaber ved Universitetet i Bern. Bjergstrømme og floder samler materiale fjernet fra overfladen og transporterer det som sand og småsten ind i sletterne. Det europæiske hold ledet af Bern-forskerne analyserede ¹⁰ Vær koncentrationer i kvartskornene fra mere end 350 floder fra hele alperegionerne. "Med denne strategi kan vi for første gang tegne et billede af erosionen over hele de europæiske alper og udforske dens drivmekanismer, " siger Romain Delunel.

De centrale alper fortsætter med at stige

Erosionsraterne viser en stor spredning på tværs af alperegionerne og svinger omkring 400 mm på tusind år. Den hurtigste erosion er målt i Valais, og især i Illgraben (bassinet i Illbach nær Leuk), hvor erosionen er ca. 7500 mm per årtusinde. Området med den langsomste erosion er også i Schweiz:Landskabet i det østlige Schweiz omkring Thur blev kun eroderet med 14 mm pr. tusind år. "Denne erosionsrate er meget lav, næsten kedeligt, " siger Schlunegger. Interessant nok, den gennemsnitlige stigning i de centrale alper, forårsaget af kræfter i Jordens indre, sker hurtigere end erosionen. "Dette er en stor overraskelse, fordi vi indtil nu har antaget, at løft og erosion var i ligevægt, " siger Fritz Schlunegger. I de centrale alper, forskellen mellem hævning og erosion er hele 800 mm på tusind år. "Det betyder, at de centrale alper stadig vokser, og overraskende hurtigt, " bemærker Schlunegger. I de vestlige alper, erosion og løft er i balance; I de østlige alper, erosionen sker endnu hurtigere end hævningen.

Erosion afhænger af formen af ​​det alpine landskab

Takket være deres undersøgelser, holdet var også i stand til at vise, at nedbør og vandafstrømning ikke har nogen målbar indflydelse på erosion, hvorimod terrænets hældning og relief gør det. "Imidlertid, dette gælder ikke for meget stejle landskaber, " siger Romain Delunel. Der er grundfjeldet som granitter og kalksten blotlagt over et stort område, og erosionen er langsommere end forventet. "Det var endnu en overraskelse, fordi vi troede, at meget stejlt terræn ville blive eroderet meget hurtigt. Vi ved endnu ikke helt, hvorfor dette ikke er tilfældet og ser derfor et behov for yderligere forskning, " siger Romain Delunel. Til sidst, undersøgelsen viser, at den nuværende erosionshastighed og -mekanisme kan spores tilbage til virkningerne af de store ismasser under istiden, fordi terrænets nuværende form blev dannet under de sidste store istider. "Det var en stor overraskelse for os at indse, at Alpernes landskabsform hovedsageligt kan forklares ved udskæringen af ​​de store gletsjere under store glactions og den igangværende kollision af Alperne, hvilket igen, har stor indflydelse på moderne erosion, " sagde undersøgelsens forfattere.