Palouse Falls, gelegen in den Channeled Scablands. (7. Juli/Getty Images) Die letzte große Eiszeit der Erde hat gigantische Wassermengen in riesigen Gletschern eingeschlossen. Sobald sie geschmolzen waren, war es ein Spektakel, als gewaltige Überschwemmungen Kanäle in die Oberfläche des Planeten rissen.
Die Überreste einer der größten dieser antiken Überschwemmungen sind noch immer im Osten Washingtons zu sehen, in einem Gebiet, das heute als Channeled Scablands bekannt ist. Lange Zeit haben Geologen darum gekämpft, die dynamischen Eigenschaften dieser Überschwemmungen zu verstehen, bis kürzlich eine wichtige Erkenntnis gewonnen wurde.
Diese alten Gletscher waren so groß und schwer, dass sie tatsächlich die Erdkruste unter sich neigten – als durch das Schmelzen Gewicht freigesetzt wurde, hätte sich auch das Land bewegt und den Verlauf der Megaflut verändert.
Mithilfe von Modellen antiker Megafluten beschlossen die Forscher, dies zu testen glaziale isostatische Anpassung (GIA) – Ablenkungen in der Kruste, wenn sich schwere Eisbrocken bilden und schmelzen – würden die Strömungsführung und Erosion in zwei markanten Scabland-Strecken beeinflussen.
„Wir verwendeten relativ einfache, aber plausible numerische Experimente, um zu testen, ob GIA einen erheblichen Einfluss auf die Überschwemmungsführung und Erosion in zwei großen Scabland-Gebieten, Cheney-Palouse und Telford-Crab Creek, gehabt haben könnte.“ schreiben die Autoren der Studie .
„Zu diesem Zweck haben wir GIA modelliert, um die Topographie des Channeled Scabland zu verschiedenen Zeiten während der eiszeitlichen Überschwemmungsperiode zu rekonstruieren.“
Bisher wurde bei Rekonstruktionen der antiken Megaflutrouten untersucht, wie sich andere Variablen auf sie auswirken würden – beispielsweise Dinge wie Erosion und die Bewegung von Sedimenten, die dreidimensionale Mechanik der Umwelt oder wie Eisdämme brechen.
Sie würden diese Rekonstruktionen aber auch auf der heutigen Topographie basieren und so annähern, wie vergangene Landschaften ausgesehen haben könnten.
„Die Leute haben sich Hochwassermarken angesehen und versucht, die Größe dieser Überschwemmungen zu rekonstruieren, aber alle Schätzungen basieren auf der Betrachtung der heutigen Topographie.“ sagte Hauptautorin Tamara Pico, Assistenzprofessorin für Erd- und Planetenwissenschaften an der UC Santa Cruz.
Geologen erkannten, dass die Auswirkungen schmelzender Gletscher auf die Erdkruste wahrscheinlich auch eine Rolle bei der Route und dem Verhalten dieser Megafluten spielten.
„GIA verursachte Krustenverformungen im Channeled Scabland mit Raten von bis zu 10 Millimeter pro Jahr , Größenordnungen über der regionalen Tektonik Uplift-Raten und könnte daher die Hochwasserführung beeinflusst haben“, Notiz die Autoren.
„Der Verlauf früherer eiszeitlicher Überschwemmungen wurde wahrscheinlich durch die glaziale isostatische Anpassung (GIA) beeinflusst, und die Rekonstruktion dieser Ereignisse liefert Erkenntnisse darüber, wie Überschwemmungen Landschaften auf der Erde und der Erde prägen.“ Mars ,' Sie hinzugefügt .
Während der letzten Eiszeit bedeckten Eisschilde ein großes Gebiet Nordamerikas, doch vor etwa 20.000 Jahren begannen sie zu schmelzen. Die Megafluten in Missoula ereigneten sich vermutlich vor 18.000 bis 15.500 Jahren.
Der Gletschersee Missoula entstand, als ein großer Teil der Eisdecke der Kordilleren das Clark Fork Valley aufstaute und sich dahinter Gletscherschmelzwasser ansammelte. Schließlich führte eine Kombination von Faktoren zum Bruch des Damms, was zur ersten eiszeitlichen Megaflut führte.
Sobald jedoch genügend Wasser durchflossen war, formte sich der Eisdamm neu und das Wasser begann sich wieder anzustauen. Es ist wahrscheinlich, dass dieser Prozess in den nächsten tausend Jahren mehrmals stattfand.
Die Forscher gehen davon aus, dass die Verformung der Erdkruste aufgrund der Ausdehnung und Berührung der Eisschilde die Höhe der Landschaft in diesem Zeitraum um Hunderte von Metern verändert hätte.
In Zukunft wollen die Forscher vergangene Großflutereignisse simulieren und dabei die zahlreichen Faktoren einbeziehen, die deren Verlauf bestimmen. Allerdings ist es ein Schritt in die richtige Richtung, die wichtige Rolle zu verstehen, die die eiszeitliche Krustenverformung bei der Überschwemmungsleitung und Erosion in diesen alten Megafluten spielt.
Die Forschung zeigt auch, wie dynamisch die Landschaft einst war. Die geologischen Artefakte sind übersät mit Hunderten Fuß tiefen, steilen Schluchten, trockenen Wasserfällen und riesigen Schlaglöchern und erzählen die Geschichte eines Landes, das einst gigantischen Kräften ausgesetzt war.
„Wenn man persönlich dort ist, ist es verrückt, über das Ausmaß der Überschwemmungen nachzudenken, die nötig waren, um diese Schluchten zu formen, die jetzt trocken sind.“ sagt Schnabel.
Pico erwähnt auch, dass die mündlichen Überlieferungen der Indianerstämme in der Region Hinweise auf massive Überschwemmungen enthalten.
„Wissenschaftler waren nicht die ersten, die sich damit befassten“, sagte sie sagt . „Vielleicht waren die Leute sogar dort, um diese Überschwemmungen mitzuerleben.“
Die Studie wurde im veröffentlicht Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften .