Wann der Grand Canyon gegraben wurde

Wenn es Amerikatouristen irgend einrichten können, besuchen sie den Grand Canyon im US-Bundesstaat Arizona. Gut 17 Millionen Jahre benötigte der Colorado, um die gewaltige Schlucht zu schaffen, belegen neue Untersuchungen amerikanischer Geologen. Beginnend im Westen, fräste sich der Fluss allmählich ostwärts und dabei immer tiefer in ein Felsplateau.

Die Höhlen im Fels des Grand Canyon bergen Zeugnisse aus einer Zeit, als die Schlucht noch weit von ihrer heutigen Tiefe entfernt war. Foto: Courtesy of Victor Polyak

Die Geschwindigkeit, mit der dies geschah, variierte allerdings sehr stark, berichten Victor Polyak von der University of New Mexico im Magazin “Science”. Während die Schlucht im westlichen Teil pro Jahrmillion höchstens 120 Meter tiefer wurde, war die Erosionsrate im östlichen Teil mehr als dreimal so hoch. Heute ragen die Felswände im Grand Canyon bis zu 1.800 Meter über dem Fluss auf.

Der Fels birgt zahlreiche Höhlen, deren Eingänge mitunter in vielen Hundert Metern Höhe liegen. Polyak und Kollegen studierten kugelrunde Mineralkrusten, die in solchen Höhlen einst an der Oberfläche stark kalkhaltigen Grundwassers gewachsen waren. Neben Kalk enthalten diese “Mammillaries” auch Spuren von Uran-Isotopen und deren Zerfallsprodukten, die sich allmählich in der Kruste anreichern. Anhand dieser natürlichen Stoppuhr bestimmten die Forscher, wann die einzelnen Krusten zum letzten Mal von Wasser bedeckt gewesen waren.

Die älteste Kalkkruste ist etwa 17 Millionen Jahre alt und stammt aus einer Höhle im Westen der Schlucht, gut 1.160 Meter über dem Fluss am Rande des Coloradoplateau gelegen. Die erneute Hebung dieses Plateaus vor etwa 20 Millionen Jahren könnte letztlich den Startschuss für die Erosion des Grand Canyon gegeben haben, so die Forscher. Indem der Ahn des Colorado über die sich entwickelnde “Kante” floss, scheint er sich zunächst relativ gemächlich ostwärts durch das Plateau gearbeitet zu haben. Vor 5 bis 6 Millionen Jahren dann, scheint sich die Erosionsrate jedoch auf bis zu 411 Meter pro Jahrmillion erhöht zu haben. Die Gründe dafür sind noch unklar.

Die neue Datierung passe gut zu den bisherigen Vermutungen, kommentieren Tim Atkinson vom University College London und Mike Leeder von der University of East Anglia die Arbeit ihrer Kollegen. Die rasche Tiefenerosion im östlichen Teil des Grand Canyon belege, dass die Erdkruste dort von tektonischen Kräften angehoben worden sei, die vielleicht auch heute noch am Werke seien.

Forschung: Victor Polyak, Carol Hill und Yemane Asmerom, Department of Earth and Planetary Sciences, University of New Mexico, Albuquerque

Veröffentlichung Science, Vol. 319, 7. März 2008, pp 1377-80, DOI 10.1126/science.1151248

WWW:
Earth and Planetary Sciences, University of New Mexico
Grand Canyon National Park
- The Grand Age of Rocks

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