Een internationaal team van geologen, onder leiding van leden van de Universiteit van Bern, heeft voor het eerst aangetoond dat de Zwitserse Alpen sneller worden opgetild dan dat ze door erosie worden neergelaten - en dus nog hoger worden. Om dit te doen, de onderzoekers kwantificeerden de erosie van de Alpen met behulp van isotopen gemeten in het zand van meer dan 350 rivieren in de Europese Alpen. Deze isotopen worden gevormd door kosmische straling en geven informatie over de erosie van het aardoppervlak.

Hoe snel worden de Alpen uitgehold? Is erosie sneller geweest dan de opheffing van de aardkorst, en is erosie afhankelijk van neerslag? Een internationaal team van geologen, onder leiding van leden van de Universiteit van Bern, deze vragen heeft kunnen oplossen. De onderzoekers konden illustreren dat de erosie langzamer verloopt dan de opheffing, vooral in de Zwitserse Alpen. Ze konden ook aantonen dat de erosie vooral afhangt van het reliëf en de helling van het terrein, terwijl neerslag en waterafvoer geen duidelijk herkenbare invloed hebben. De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Aardwetenschappelijke beoordelingen .

Meting van oppervlakte-erosie in de Alpen met kosmische straling

Terwijl kosmische stralen het aardoppervlak raken, zuurstofatomen die kwartsmineralen vormen ondergaan een nucleaire reactie. Als resultaat, een nieuwe isotoop, namelijk beryllium-10 ( ¹⁰ Be) wordt gevormd. Omdat ¹⁰ Be wordt alleen gevormd op het bovenste oppervlak van de aarde, Met deze isotoop kan de oppervlakteleeftijd worden bepaald. Als de ¹⁰ De concentratie in de kwartskorrels is hoog, dan is het oppervlak relatief lang blootgesteld aan kosmische straling en dus relatief oud. Indien, anderzijds, de ¹⁰ De concentratie in het kwarts is laag, dan was de belichtingstijd kort en is het oppervlak jonger.

"Dit principe kan ook worden gebruikt om de erosiesnelheid in de Alpen te kwantificeren, gemiddeld over een paar duizend jaar, " legt professor Fritz Schlunegger uit, die samen met zijn collega het onderzoek startte, Dr. Romain Delunel van het Instituut voor Geologische Wetenschappen aan de Universiteit van Bern. Bergstromen en rivieren verzamelen materiaal dat van het oppervlak is verwijderd en transporteren het als zand en kiezelstenen naar de vlaktes. Het Europese team onder leiding van de Bern-onderzoekers analyseerde de ¹⁰ Be-concentraties in de kwartskorrels van meer dan 350 rivieren uit alle Alpenregio's. "Met deze strategie kunnen we voor het eerst een beeld schetsen van de erosie over de hele Europese Alpen en de drijvende mechanismen ervan verkennen, ", zegt Romain Delunel.

De Centrale Alpen blijven stijgen

De erosiesnelheden vertonen een grote spreiding over de Alpenregio's en schommelen rond de 400 mm in duizend jaar. De snelste erosie wordt gemeten in Wallis, en vooral in de Illgraben (bekken van de Illbach bij Leuk), waar de erosie ca. 7500 mm per millennium. Het gebied met de langzaamste erosie bevindt zich ook in Zwitserland:het landschap in Oost-Zwitserland rond de Thur is slechts 14 mm per duizend jaar geërodeerd. "Deze erosiesnelheid is erg laag, bijna saai, ", zegt Schlunegger. Interessant is dat de gemiddelde stijging in de Centrale Alpen, veroorzaakt door krachten in het binnenste van de aarde, gaat sneller dan de erosie. "Dit is een grote verrassing, omdat we tot nu toe hebben aangenomen dat opheffing en erosie in evenwicht waren, " zegt Fritz Schlunegger. In de Centrale Alpen, het verschil tussen opheffing en erosie is maar liefst 800 mm in duizend jaar. "Dit betekent dat de Centrale Alpen nog steeds groeien, en verrassend snel " merkt Schlunegger op. In de westelijke Alpen, erosie en opheffing zijn in evenwicht; In de oostelijke Alpen, de erosie vindt zelfs sneller plaats dan de opheffing.

Erosie hangt af van de vorm van het Alpenlandschap

Dankzij hun onderzoeken het team kon ook aantonen dat neerslag en waterafvoer geen meetbare invloed hebben op erosie, terwijl de helling en het reliëf van het terrein dat wel doen. "Echter, dit geldt niet voor zeer steile landschappen, ", zegt Romain Delunel. Daar ligt het gesteente zoals graniet en kalksteen over een groot gebied bloot en gaat de erosie langzamer dan verwacht. "Dat was nog een verrassing omdat we dachten dat heel steil terrein heel snel zou worden geërodeerd. We weten nog niet helemaal waarom dit niet het geval is en zien daarom behoefte aan verder onderzoek, " zegt Romain Delunel. Eindelijk, de studie toont aan dat de huidige snelheid en het mechanisme van erosie terug te voeren zijn op de effecten van de grote ijsmassa's tijdens de ijstijd, omdat de huidige vorm van het terrein is gevormd tijdens de laatste grote ijstijden. "Het was een grote verrassing voor ons om te beseffen dat de landschapsvorm van de Alpen voornamelijk kan worden verklaard door het uitsnijden van de grote gletsjers tijdens grote ijstijden en de voortdurende botsing van de Alpen, Die op zijn beurt, heeft een grote invloed op de moderne erosie, " zeiden de auteurs van de studie.