De opvallende noordwand van de Berner Alpen is het resultaat van een steile stijging van rotsen uit de diepte na een botsing van twee tektonische platen. Deze steile stijging geeft nieuw inzicht in de laatste fase van het bouwen van bergen en levert belangrijke kennis op met betrekking tot actieve natuurlijke gevaren en geothermische energie. De resultaten van onderzoekers van de Universiteit van Bern en ETH Zürich worden gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

Bergen ontstaan ​​vaak wanneer twee tektonische platen samenkomen, waar de dichtere oceanische plaat onder de lichtere continentale plaat in de aardmantel zakt volgens standaardmodellen. Maar wat gebeurt er als twee continentale platen met dezelfde dichtheid botsen, zoals het geval was in het gebied van de Centrale Alpen tijdens de botsing tussen Afrika en Europa?

Geologen en geofysici van de Universiteit van Bern en ETH Zürich onderzochten deze vraag. Ze construeerden de 3D-geometrie van vervormingsstructuren door verschillende jaren van oppervlakteanalyse in de Berner Alpen. Met behulp van seismische tomografie, vergelijkbaar met echografisch onderzoek bij mensen, ze kregen ook extra inzicht in de diepe structuur van de aardkorst en daarbuiten tot een diepte van 400 km in de aardmantel.

Viskeuze rotsen uit de diepte

Een reconstructie op basis van deze gegevens gaf aan dat de lichte, kristallijne gesteenten kunnen niet tot zeer diepe diepten worden gebracht, maar worden losgemaakt van de aardmantel in de onderste aardkorst en worden bijgevolg door opwaartse krachten terug naar het aardoppervlak gedwongen. Hier worden steile breukzones gevormd, die door de aardkorst dringen en de steile stijging van rotsen uit de diepte vergemakkelijken. Er zijn schoolvoorbeelden van dit soort breukzones in de Hasli-vallei, waar ze verschijnen als littekens in de vorm van morfologische incisies die op indrukwekkende wijze door het gletsjergepolijste granieten landschap snijden.

Het losmaken van de aardkorst en mantel vindt plaats op een diepte van 25-30 kilometer. Dit proces wordt in gang gezet door het langzaam zinken en terugtrekken van de Europese plaat in de bovenste aardmantel naar het noorden. In specialistische terminologie dit proces wordt slab rollback genoemd. De hoge temperaturen op deze diepten maken de rotsen van de onderste korst viskeus, waar ze vervolgens door opwaartse krachten omhoog kunnen worden geduwd.

Samen met oppervlakte-erosie, het is deze steile stijging van de rotsen van lagere tot midden-korstniveaus die vandaag verantwoordelijk is voor het steile noordelijke front van de Berner Alpen (Titlis - Jungfrau-regio - Blüemlisalp-keten). De opwaartse gegevens in het bereik van één millimeter per jaar en de huidige aardbevingsactiviteit geven aan dat het proces van opheffing vanuit de diepte nog steeds aan de gang is. Echter, erosie op het aardoppervlak veroorzaakt continue ablatie en daarom blijven de Alpen niet eindeloos omhoog groeien.

Belangrijk voor natuurrampen en aardwarmte

De analyse van de steile breukzones is echter niet alleen van wetenschappelijk belang. De seismische deels nog actieve breuken zijn verantwoordelijk voor de intensievere verwering van de rotsen aan het oppervlak en daardoor ontstaan ​​aardverschuivingen en puinstromen, bijvoorbeeld in de Halsi-vallei in de extreem steile gebieden van de Spreitlaui of Rotlaui. De ernstige puinstromen in het Guttannengebied zijn gebaseerd, onder andere, op deze structurele preconditionering van de gastgesteenten. De lekkage van warm hydrothermisch water, die voor aardwarmte en het energiebeleid voor 2050 belangrijk zijn om te onderzoeken, is direct terug te voeren op het brosse breken van de bovenste aardkorst en het insijpelen van koud oppervlaktewater. Het water wordt in de diepte opgewarmd en komt via de steile breukzones weer aan de oppervlakte – bijv. in de regio Grimsel. In deze betekenis, de nieuwe bevindingen leiden tot een dieper begrip van oppervlakteprocessen, die onze infrastructuur beïnvloeden, bijvoorbeeld de doorvoerassen (spoor, wegen) door de Alpen.