Eine enorme Vulkanausbruch vor 22 Millionen Jahren fror einen Moment der Erdgeschichte ein und bewahrte die Anden in ihrer Jugend. Der Ausbruch, der von der Lauca Caldera im Norden Chiles ausging, bedeckte die Landschaft mit Ignimbriten, einem Gestein, das nach einem pyroklastischen Strom zurückbleibt. Dieser Strom fegte über den Boden wie ein brodelnder Tsunami und trug Gestein, vulkanisches Gas und Asche mit sich.
Nun hat eine neue Studie, die am 11. September in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, rekonstruiert, was unter dieser Decke lag. Die Forscher fanden sanfte Hügelländer anstelle von zerklüfteten Gipfeln und missten, wie langsam die Berge anstiegen.
Was der Ignitrit enthüllte
Der andeanische Ausbruch bewahrte eine Landschaft in einem Moment, der von vulkanischen Ablagerungen eingefroren wurde. Der Ignitrit in der Lauca Caldera ist die gleiche Art von Material, das die römische Stadt Pompeji nach dem Ausbruch des Vesuvs im Jahr 79 n. Chr. begrub. Dieser Ausbruch bewahrte Gebäude und Menschen an dem Ort, an dem sie fielen.
Byron Adams, ein Geomorphologe am University College London, beschrieb die Bedeutung in einer Erklärung. „Pompeji zeigt, wie Vulkanausbrüche einen Moment der menschlichen Geschichte einfrieren können“, sagte er. „Diese Studie zeigt, dass viel größere Ausbrüche ebenfalls Momente der Erdgeschichte einfrieren können, ganze Landschaften unter vulkanischen Ablagerungen begraben und Hinweise darauf bewahren, wie Berge vor dem Ausbruch gebaut wurden.“
Die Form der Decke
Adams und seine Kollegen nutzten die Form der vulkanischen Decke, um abzuleiten, was darunter verborgen war. Sie stützten sich außerdem auf ihr Wissen darüber, wie Flüsse Berge formen. Zusammen ermöglichten diese Werkzeuge ihnen, die Neigung des ursprünglichen vulkanischen Stroms zu schätzen.
Die ursprüngliche Neigung des Stroms betrug etwa 1,5 Grad. Daraus berechneten die Forscher die Erosion der Landschaft, um zu ermitteln, wie schnell die Gesteine in der Region anstiegen. Die Antwort war recht langsam.
Wie die Anden entstanden
Die Anden entstanden, als die ozeanische Nazca-Platte unter die kontinentale Kruste Südamerikas drückte. Die Forscher nutzten die Bildung bestimmter Mineralien innerhalb von Gesteinen, um zu bestimmen, wann ein bestimmtes Gestein durch die Kruste aufstieg und die Oberfläche erreichte. Diese Mineralien markieren den Moment, in dem ein Gestein begann, sich nach oben zu bewegen.
Es gibt Diskussionen darüber, wie die Anden gewachsen sind:
- Langsam und stetig über 40 oder 50 Millionen Jahre (
- Extrem langsam und dann kürzlich entstanden, in den letzten sechs bis 10 Millionen Jahren. (
Adams sagte, die neuen Ergebnisse unterstützen die langsame, aber stetige Hypothese. „Unsere Ergebnisse, die einen großen Teil dieser Geschichte abdecken, unterstützen die langsame, aber stetige Hypothese“, sagte er. (
Der Umfang der Methode (
Derselbe Ansatz könnte auf andere Gebirge weltweit angewendet werden. Die Forscher wiesen darauf hin, dass die Technik von einem großen Vorkommen von Ignimbrit abhängt, das eine Landschaft vor dem Ausbruch bewahrt. (
Die Arbeit mit dem Titel „Landscapes buried beneath large-volume ignimbrites reveal preeruptive uplift rates“ wurde von Adams, B. A., Cooper, F. J., Walsh, C. und Cashman, K. V. verfasst. Sie erschien in Science Advances, Band 12, Ausgabe 37, mit dem Identifikator eaee5374. (
Die Studie trägt zu einem wachsenden Forschungsbereich über die Entstehung von Gebirgen bei. Sie zeigt auch, wie Eruptionen Landschaften über Zeitskalen bewahren können, die weit über die menschliche Geschichte hinausgehen. (
Was wir daraus machen (
Die Anden-Eruption erzeugte einen Datensatz, den Wissenschaftler lesen können. Der Ignimbrit erstarrte einen Moment der Erdgeschichte, und die Forscher nutzten diesen Moment, um die Geschwindigkeit des Gebirgsaufbaus zu messen. (
Die langsame Hebungsrate – 0,16 Meilen pro Million Jahre – ist eine bemerkenswerte Zahl. Über zehn Millionen Jahre hinweg hat dieser langsame Anstieg die beeindruckende Bergkette hervorgebracht, die wir heute sehen. (
Die Studie unterstützt die Idee, dass sich die Anden stetig und nicht in einem plötzlichen Schub entwickelten. Das ist wichtig für das Verständnis, wie sich Gebirge auf dem gesamten Planeten bilden. (
Die vergrabene Landschaft bietet einen Schnappschuss eines Moments, das andernfalls vollständig verschwunden wäre. Die Forscher können nicht hinabsteigen, um die vergrabenen Hügel zu sehen. Aber sie können sie sich in ihren Gedanken vorstellen, indem sie die Form der vulkanischen Decke und der sie formenden Prozesse nutzen. Das ist eine bemerkenswerte Leistung.
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