Over het komen en gaan van de High Plains

Onderzoekers onthullen ontroerende geschiedenis van de beroemde Midwesten vlaktes

In de High Plains zijn ontelbare seizoensgebonden meren die het grootste grondwaterreservoir in Noord-Amerika voeden. © Google Earth / Landsat / Copernicus
voorlezen

Landschap in transitie: geologen hebben het ontstaan ​​van de beroemde High Plains aan de voet van de Rocky Mountains ontcijferd. Hun analyses tonen aan dat dit gebied, dat bijzonder belangrijk is voor de Amerikaanse landbouw, ongeveer 20 miljoen jaar geleden is ontstaan ​​- en te danken is aan een "bult" in de mantel. Ondertussen streven de High Plains echter naar hun ondergang: ze worden steeds verder uitgehold, zoals de onderzoekers in het tijdschrift "Nature" melden.

Aan de voet van de Rocky Mountains in het Midwesten van de Verenigde Staten strekt zich een uniek landschap uit: de High Plains. Op deze zacht glooiende vlaktes liggen ontelbare seizoensgebonden meren, waarvan het grootste deel gevoed wordt door regenwater en uitdrogen in periodes van droogte. Deze zogenaamde playas zijn een belangrijk leefgebied voor miljoenen vogels. Aan de andere kant leveren ze ook een enorme grondwaterbron, de Ogallala Aquifer - een reservoir zonder welke landbouw in dit droge gebied nauwelijks mogelijk zou zijn.

Op het spoor van de oorsprong

Ondanks hun grote belang hebben geologen tot nu toe nauwelijks de oorsprong van deze landschapsvorm bestudeerd. "Het gebied is te ondiep voor een alpine geoloog en wordt als oninteressant beschouwd", zegt Sean Willet van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie Zürich. Hij en zijn collega's hebben zich hoe dan ook toegewijd aan de High Plains - en ontdekten hun verbazingwekkend verleden.

De reden voor het onderzoek was dat de wetenschappers de vreemde patronen opmerkten van de rivieren die door de uitgestrekte vlaktes lopen. Daarna keken ze nader naar de geometrie van het riviernetwerk en de geologische kenmerken in het gebied. Op basis van deze gegevens hebben ze uiteindelijk een model ontwikkeld voor het ontstaan ​​van de High Plains.

Sedimentvloed uit de bergen

Hun resultaten laten zien dat deze landschapsvorm 20 miljoen jaar geleden is gemaakt - waarschijnlijk dankzij een "bult" in de mantel. Als gevolg daarvan vormde botsend materiaal een verhoging in het binnenste van de aarde die in de loop van de tijd van west naar oost onder de continentale plaat verschoof. Ten eerste bracht deze bult het Colorado-plateau omhoog en vervolgens de Rocky Mountains, zoals de onderzoekers melden. tonen

Als gevolg hiervan nam de helling toe van de bergen naar de vlakten, en als gevolg nam de erosie van materiaal toe. Over een periode van 15 miljoen jaar stroomde er volgens het model een enorme sedimentvloed uit de bergen. Rivieren transporteerden dit materiaal weg en bewaarden het als zogenaamde alluviale fans honderden kilometers hoog aan de voet van de bergen.

Er wordt een grondwaterreservoir gecreëerd

In het proces werden rivierboten gevuld met grind en grof zand, het oorspronkelijke landschap was volledig geplaveid met fijn materiaal en vormde zo de moderne hoogvlakten. Op de nieuwe, afgesloten met zand, konden modder- en kleieniveaus eindelijk de beroemde Playas vormen. Omdat de Schwemmf cher slechts een kleine Gefle vertoonde, zodat regenwater in gootstenen lang bleef.

Door chemische processen konden de bodems van de nieuw gevormde meren na verloop van tijd verkalken. Zoals de wetenschappers melden, werden tot tien meter dikke kalksteenlagen gecreëerd. Uiteindelijk vormden zich in deze lagen scheuren waardoor het water erdoorheen kon sijpelen. Dit was de geboorte van de Ogallala-watervoerende laag, die tegenwoordig zo belangrijk is voor de Amerikaanse landbouw. ​​Met een oppervlakte van meer dan 450.000 vierkante kilometer is het een van de grootste watervoerende lagen ter wereld.

Rivieren zorgen voor verandering

In tegenstelling tot hun turbulente start zijn de High Plains de afgelopen drie tot vijf miljoen jaar nauwelijks geologisch veranderd. "Ze zijn een heel oud landschap", zegt Willett. Ondertussen komt er echter weer een grote verandering - de High Plains zijn in een staat van opschudding.

Het is dus mogelijk om waar te nemen dat de rivieren uit de Rocky Mountains nieuwe paden zoeken en steeds dieper in de ondergrond graven aan de randen van de oer-alluviale fans. Als gevolg hiervan blijven ze de alluviale ventilatoren afvoeren, die volgens de onderzoekers te herkennen zijn aan de kliffen en de boomachtige patronen die de beken en rivieren in het landschap voeden.

Het einde komt eraan

Dit proces gaat door en kan niet worden gestopt, zegt Willet: "Wat we vandaag zien is een overgangstoestand van dit landschap. Over vijf tot tien miljoen jaar zullen de hoogvlakten volledig worden ontruimd. "Deze ontwikkeling kan ook gevolgen hebben voor de grondwatervoorraden, zoals het team benadrukt. Ze zien geen direct gevaar voor het reservoir. Desalniettemin moet duidelijk worden gemaakt: de krachten die de hoogvlakten breken, bepalen al waar grondwater voorkomt en waar landbouw mogelijk is. (Nature, 2018; doi: 10.1038 / s41586-018-0532-1)

(Zwitsers Federaal Instituut voor Technologie Z rich, ETH Zürich, 01.10.2018 - DAL)