Er du klar til en opløftende historie? 18. etape af Tour de France går langs den sydlige kant af den storslåede Parc National des Écrins, et bjergmassiv med toppe, der når op i 4102 meters højde. De trykkræfter, der drev dannelsen af disse bjerge, ophørte for millioner af år siden. Alligevel stiger de stadig med omkring to millimeter hvert år. Det betyder, at siden det første Tour de France i 1903 kan bjergene nord for 18. etape have hævet sig med hele 240 millimeter.
I denne opløftende historie udforsker vi de processer, der driver hævningen i den del af Alperne, og spørger os selv: Hvis kollisionen er død, hvorfor hæver de vestlige Alper sig så aktivt?
Hvordan ved vi, at Alperne hæver sig?
Selv om det kan virke stationært, er en stor del af Jordens overflade langsomt i bevægelse. Geovidenskabsmænd sporer disse bevægelser ved hjælp af den samme GPS-teknologi som din smartphone. GPS’en triangulerer din position med få meters nøjagtighed ved hjælp af signaler fra en konstellation af satellitter. Moderne, avancerede GPS-systemer har en utrolig nøjagtighed og er i stand til at lokalisere steder med millimeters nøjagtighed. Ved kontinuerligt at overvåge faste GPS-stationer over mange år kan geovidenskabsmænd måle forskydninger i tektoniske plader og lodrette ændringer i højden. I morgen, på etape 19, fortæller vi mere om, hvordan det fungerer.
GPS-målinger viser, at Alperne hæver sig med en til tre millimeter om året. Det kan virke langsomt, men i løbet af den enorme geologiske tid former hævningen landskaberne på en gennemgribende måde. Det skaber topografi, giver næring til erosion, omdirigerer floder og kystlinjer og påvirker spændinger i jordskorpen, der driver seismicitet.
Høj topografi
For at forklare de vestlige Alpers opståen er vi nødt til at springe et skridt tilbage. Har du nogensinde overvejet, hvorfor bjergkæder er højere end deres omgivelser? Jordens ydre lag – litosfæren – består af skorpen og den litosfæriske kappe. Litosfæren flyder på den tættere, halvflydende asthenosfæriske kappe nedenunder, ligesom is flyder i vand. Toppen af et isbjerg er opstigende, støttet af opdriften i den nedsænkede is. Spidsen af isbjerget vil stige højere op, hvis den understøttes af en tykkere og større mængde undervandsis.
Jordens topografiske mangfoldighed, fra oceanernes dybder til bjergenes højder, skyldes primært forskelle i jordskorpens tykkelse. Det er det mindre tætte øverste lag af litosfæren. Under havene er jordskorpen ca. 10 kilometer tyk, og den stiger til gennemsnitligt 30 kilometer på kontinenterne. Alpernes tårnhøje topografi understøttes af en jordskorpe, der når ned i næsten 60 kilometers dybde. Vi kalder balancen mellem de kræfter, der understøtter Jordens overflade, for isostasi. Som vi vil se, får forstyrrelser af denne balance Jordens overflade til at stige eller falde.
Det er ikke det
Den tykke alpine skorpe blev dannet ved en kontinental kollision mellem den adriatiske plade (sydsiden af Alperne) og den europæiske plade (nordsiden) for omkring 34 millioner år siden. Disse landmasser var engang adskilt af det alpine Tethys-hav. Subduktion trak de to kontinenter mod hinanden, lukkede havet og fik dem til at kollidere. Kompressionskræfter stablede og klemte skiver af den kolliderende skorpe, gjorde den tykkere og skabte en høj topografi. Denne kollision sluttede for omkring 5 millioner år siden. Så for at forklare stigningen i dag er vi nødt til at lede efter en anden årsag. Lad os bare fortsætte vores opløftende historie med en næste ledetråd.
Til højre: Søjler af is, der flyder i vand. Tykkere issøjler understøtter højere højder. Kun spidsen af issøjlen er emergent. Det meste af ismængden er under vand og støtter den fremvoksende is.
Men hvad er så årsagen til opløftning?
I den sidste istid, som toppede for 20-23.000 år siden, var Alperne dækket af en tyk iskappe. Vægten af denne is pressede ned på lithosfæren og trykkede landoverfladen ned. Isbelastningen blev frigivet, da indlandsisen hurtigt smeltede, og landoverfladen begyndte at hæve sig og komme op på samme niveau som før istiden. Til at begynde med kan Alperne være blevet påvirket af landhævninger på ti millimeter om året. Tusindvis af år senere er vi stadig vidne til virkningerne af denne aflæsning, men med en hastighed på omkring en millimeter om året. Det forklarer altså halvdelen af den nuværende hævning af de vestlige Alper. Geovidenskabsmænd mener (Sternai et al.), at den resterende halvdel er relateret til subduktionens dramatiske dødskamp under bjergbæltet.
Til højre: Udbredelsen af den alpine indlandsis ved den sidste istid for 20-23.000 år siden blev kortlagt ved at observere landformer efterladt af isen. 18. etape af Tour de France er placeret ved kanten af den tidligere indlandsis. Indlandsisens grænse er baseret på Ehlers & Gibbard.
En subduktionszones død
Subduktion, som i sidste ende forårsagede kollisionen mellem det europæiske og det adriatiske kontinent, skyldtes, at den tætte, tunge oceaniske lithosfære sank ned i den astenosfæriske kappe. Denne subducerede lithosfære – kaldet en plade – var en tung byrde, der trak ned på Alperne ovenover.
I aktive subduktionszoner efterlader pladen et spor af dybe jordskælv forårsaget af subduktionsspændingerne. Geofysikere bruger også seismiske bølger, der bevæger sig gennem jorden, til at scanne dybderne under Alperne. Det er en teknik, der kaldes teleseismisk tomografi. Ved hjælp af disse tilgange finder de ud af, at pladen ikke længere er forbundet med overfladen.
Til højre: Den tykke, flydende europæiske skorpe modstår pladens træk og får den til sidst til at bryde af. Frigørelsen af dette slab pull får bjergbæltet til at hæve sig.
Efterhånden som kontinentalkollisionen skred frem, modstod den tykke, flydende kontinentale skorpe i Alperne og den europæiske plade den synkende plades træk. Til sidst fik denne spænding pladen til at bryde fra overfladen. Bruddet fjernede den tunge belastning fra pladerne, hvilket fik den alpine skorpe til at hæve sig. Den var fri til at rejse sig igen.
Subduktionszonen under de vestlige Alper er måske død, men bjergene lever. De opretholdes af de forbigående effekter af afsmeltning og af, at pladen glider ned i kappens dyb. Ved at forstyrre den isostatiske balance i lithosfæren fortsætter begge processer med at forme bjergene omkring Stage 18. Det gør denne scene til en ret opløftende historie.
NB: Blogs på andre sprog end engelsk er alle automatisk oversat. Vores skribenter er ikke ansvarlige for eventuelle sprog- og stavefejl.
