Er du klar for en oppløftende historie? Den 18. etappen av Tour de France går rundt den sørlige utkanten av det storslåtte Parc National des Écrins, et fjellmassiv med topper som når 4102 meter over havet. Trykkkreftene som drev dannelsen av disse fjellene, tok slutt for millioner av år siden. Likevel stiger de fortsatt med rundt to millimeter hvert år. Det betyr at siden den første Tour de France i 1903 kan fjellene nord for 18. etappe ha hevet seg med så mye som 240 millimeter.
I denne oppløftende historien utforsker vi prosessene som driver oppløftningen i denne delen av Alpene, og spør oss selv: Hvis kollisjonen er død, hvorfor stiger da Vest-Alpene aktivt?
Hvordan vet vi at Alpene hever seg?
Selv om det kan virke som om den står stille, er store deler av jordoverflaten sakte i bevegelse. Geovitenskapsmenn sporer disse bevegelsene ved hjelp av den samme GPS-teknologien som smarttelefonen din. GPS triangulerer posisjonen din med få meters nøyaktighet ved hjelp av signaler fra en konstellasjon av satellitter. Moderne, avanserte GPS-systemer har en utrolig nøyaktighet, og kan lokalisere posisjoner med millimeterpresisjon. Ved å kontinuerlig overvåke faste GPS-stasjoner over mange år kan geovitenskapsmenn måle forskyvninger i tektoniske plater og vertikale høydeforandringer. I morgen, på etappe 19, forteller vi deg mer om hvordan dette fungerer.
GPS-målinger viser at det skjer en heving på mellom én og tre millimeter i året langs hele Alpene. Dette kan virke langsomt, men i løpet av geologisk tid har landhevningen formet landskapet i stor grad. Den skaper topografi, gir næring til erosjon, omdirigerer elver og kystlinjer og påvirker spenninger i jordskorpen som fører til seismikk.
Høy topografi
For å forklare fremveksten av Vest-Alpene må vi hoppe et skritt tilbake. Har du noen gang tenkt over hvorfor fjellbeltene er høyere enn omgivelsene? Jordens ytre lag – litosfæren – består av jordskorpen og den litosfæriske mantelen. Litosfæren flyter på den tettere, halvflytende astenosfæriske mantelen under, akkurat som is flyter i vann. Toppen av et isfjell er oppstigende, støttet av oppdrift fra den nedsenkede isen. Toppen av isfjellet vil stige høyere hvis det støttes av et tykkere og større volum med is under vann.
Jordens topografiske mangfold, fra havdyp til fjellhøyder, skyldes først og fremst forskjeller i tykkelsen på jordskorpen. Det er det mindre tette øvre laget av litosfæren. Under havene er jordskorpen ca. 10 kilometer tykk, og den øker til gjennomsnittlig 30 kilometer på kontinentene. Alpenes ruvende topografi støttes av en jordskorperot som strekker seg ned til nesten 60 kilometers dybde. Vi kaller balansen mellom kreftene som bærer jordoverflaten for isostasi. Som vi skal se, fører forstyrrelser i denne balansen til at jordoverflaten stiger eller synker.
Det er ikke det
Den tykke alpine jordskorpen ble dannet ved en kontinentalkollisjon mellom den adriatiske platen (sørsiden av Alpene) og den europeiske platen (nordsiden) som startet for rundt 34 millioner år siden. Disse landmassene var en gang atskilt av det alpine Tethyshavet. Subduksjon trakk de to kontinentene mot hverandre, lukket havet og fikk dem til å kollidere. Trykkreftene stablet og klemte sammen deler av den kolliderende jordskorpen, gjorde den tykkere og skapte en høy topografi. Denne kollisjonen tok slutt for rundt 5 millioner år siden. Så for å forklare oppgangen i dag må vi lete etter en annen årsak. La oss bare fortsette vår oppløftende historie med neste ledetråd.
Til høyre: Issøyler som flyter i vann. Tykkere issøyler støtter høyere høyder. Bare tuppen av issøylen er fremvoksende. Mesteparten av isvolumet ligger under vann, og støtter opp under den fremvoksende isen.
Men hva er da årsaken til oppløftingen?
Under den siste istiden, som nådde sitt høydepunkt for 20-23 000 år siden, var Alpene dekket av et tykt isdekke. Vekten av denne isen presset ned på litosfæren og senket landoverflaten. Isbelastningen ble frigjort da innlandsisen raskt smeltet, og landoverflaten begynte å heve seg og komme seg tilbake til høyden før istiden. Opprinnelig kan en landheving på ti millimeter i året ha påvirket Alpene. Tusenvis av år senere ser vi fortsatt virkningene av denne avlastningen, men med en hastighet på rundt én millimeter i året. Dette forklarer altså halvparten av dagens heving av Vestalpene. Geovitenskapsmenn mener (Sternai et al.) at den resterende halvparten er knyttet til subduksjonens dramatiske dødskamp under fjellbeltet.
Til høyre: Utbredelsen av innlandsisen i Alpene ved siste istid, for 20-23 000 år siden, ble kartlagt ved å observere landformer som isen etterlot seg. Etappe 18 av Tour de France ligger i utkanten av den tidligere innlandsisen. Grensen for innlandsisen er basert på Ehlers & Gibbard.
En subduksjonssones død
Subduksjonen, som til slutt forårsaket kollisjonen mellom det europeiske og det adriatiske kontinentet, skyldtes at den tette, tunge oseaniske litosfæren sank ned i den astenosfæriske mantelen. Denne subduserte litosfæren – en såkalt slab – var en tung last som trakk ned på Alpene ovenfor.
I aktive subduksjonssoner etterlater platen et spor av dype jordskjelv forårsaket av spenningene fra subduksjonen. Geofysikere bruker også seismiske bølger som beveger seg gjennom jorden for å skanne dypet under Alpene. Det er en teknikk som kalles teleseismisk tomografi. Ved hjelp av disse tilnærmingene finner de ut at platen ikke lenger er koblet til overflaten.
Til høyre: Den tykke, oppdriftsdyktige europeiske jordskorpen gjør motstand mot platen, og til slutt bryter den av. Når denne trekkraften frigjøres, vil fjellbeltet heve seg.
Etter hvert som kontinentkollisjonen skred frem, motsto den tykke, oppdriftsdyktige kontinentalskorpen i Alpene og på den europeiske platen den synkende platens tiltrekningskraft. Til slutt førte denne spenningen til at platen brøt løs fra overflaten. Bruddet fjernet den tunge skivebelastningen, noe som førte til at alpinskorpen løftet seg. Den var fri til å reise seg igjen.
Subduksjonssonen under Vest-Alpene er kanskje død, men fjellene lever. De opprettholdes av de forbigående effektene av deglasiasjon og av at platen glir ned i dypet av mantelen. Ved å forstyrre den isostatiske balansen i litosfæren fortsetter begge prosessene å forme fjellene rundt Stage 18. Det gjør denne scenen til en ganske oppløftende historie.
NB: Blogger på andre språk enn engelsk er alle automatisk oversatt. Våre skribenter er ikke ansvarlige for eventuelle språk- og stavefeil.
