Λύθηκε το μυστήριο του Πράσινου Ποταμού που ρέει «ανηφορικά» και διασχίζει μια οροσειρά – Τι είναι η Λιθοσφαιρική Στάλαξη

Μια διεθνής ομάδα γεωλόγων πιστεύει ότι αποκρυπτογράφησε, έπειτα από 150 χρόνια επιστημονικής διαμάχης και υποθέσεων, το βαθύ μυστήριο που περιβάλλει μία από τις πιο φαινομενικά παράλογες ποτάμιες διαδρομές της βορειοαμερικανικής ηπείρου.

Πρόκειται για την πορεία του Πράσινου Ποταμού (Green River) μέσα από την καρδιά των Ορέων Uinta στη Γιούτα, αντί να παρακάμπτει αυτό το φυσικό εμπόδιο που υψώνεται στα τέσσερις χιλιάδες μέτρα.

Η απάντηση, όπως περιγράφεται λεπτομερώς σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Journal of Geophysical Research: Earth Surface, δεν βρίσκεται στην επιφάνεια, αλλά σε βαθιές, δυναμικές διεργασίες εντός της λιθόσφαιρας της Γης, συγκεκριμένα σε ένα φαινόμενο γνωστό ως λιθοσφαιρική στάλαξη (lithospheric dripping).

Η απάντηση στο Γεωλογικό Παράδοξο του Πράσινου Ποταμού: Λιθοσφαιρική Στάλαξη

Το γεωλογικό παράδοξο του Πράσινου Ποταμού (Green River), του κυριότερου παραπόταμου του ποταμού Κολοράντο, είναι εξοργιστικά ξεκάθαρο. Τα Όρη Uinta, με εκτιμώμενη ηλικία πενήντα εκατομμυρίων ετών, σχηματίζουν μια τρομερή οροσειρά με κατεύθυνση από ανατολάς προς δυσμάς.

Κι όμως, ο Πράσινος Ποταμός ρέει ανάμεσά τους, σμιλεύοντας το εντυπωσιακό Φαράγγι Λοντόρ (Lodore Canyon), βάθους 700 μέτρων, για ένα σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα, λιγότερο από 8 εκατομμύρια χρόνια.

Το θεμελιώδες ερώτημα που απασχόλησε γενιές γεωλόγων είναι πώς ένας ποταμός μπόρεσε να χαράξει μια πορεία που φαινομενικά αψηφά τη βαρύτητα και τη γεωμορφολογική λογική, ανοίγοντας με τη βία δρόμο μέσα από συμπαγή βράχο αντί να αναζητήσει την ευκολότερη, χαμηλότερη διαδρομή γύρω από τον ορεινό όγκο.

Η έρευνα, υπό την καθοδήγηση του Δρ. Άνταμ Σμιθ (Dr. Adam Smith) από τη Σχολή Γεωγραφικών και Επιστημών της Γης του University of Glasgow, με τη συμβολή επιστημόνων από το University College London, το Πανεπιστήμιο της Γιούτα και τη Γεωλογική Υπηρεσία της Γιούτα (Utah Geological Survey), προτείνει μια υπόθεση που ενσωματώνει σεισμικές παρατηρήσεις, προηγμένα μοντέλα και αναλύσεις ποτάμιων δικτύων.

Ο προτεινόμενος μηχανισμός είναι η λιθοσφαιρική στάλαξη (lithospheric dripping), μια διαδικασία κατά την οποία πυκνό, πλούσιο σε ορυκτά υλικό στη βάση του φλοιού της Γης συσσωρεύεται μέχρι να φτάσει σε μια κρίσιμη μάζα, στη συνέχεια αποκολλάται και βυθίζεται στον υποκείμενο άνω μανδύα, με τρόπο ανάλογο με μια σταγόνα πίσσας που πέφτει από την οροφή.

Ανακαλύψεις που Αποκαλύπτουν τη Διαδρομή του Ποταμού Μέσα από τα Όρη Γιουίντα

Αυτή η βύθιση ενός σημαντικού όγκου υλικού λειτουργεί σαν άγκυρα, προκαλώντας περιφερειακή καθίζηση — δηλαδή, βύθιση μεγάλης κλίμακας του υπερκείμενου εδάφους κατά τη διάρκεια ενός παρατεταμένου γεωλογικού διαστήματος.

Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι πριν από αρκετά εκατομμύρια χρόνια, μία από αυτές τις «σταγόνες» αναπτύχθηκε κάτω από τη βόρεια πλευρά των Ορέων Γιουίντα.

Αυτή η διαδικασία θα είχε δημιουργήσει ένα προσωρινό βύθισμα, έναν τοπογραφικά χαμηλότερο διάδρομο ή ένα «κατώφλι» σε σχέση με την υπόλοιπη οροσειρά. Μέσα από αυτό το βυθισμένο πέρασμα, και όχι πάνω από την αρχική κορυφογραμμή του βουνού, κατάφεραν να κυλήσουν τα νερά του Πράσινου Ποταμού.

Μόλις εδραιώθηκε η κοίτη του, η αμείλικτη διαβρωτική δύναμη του ποταμού άρχισε να σκάβει το συμπαγές πέτρωμα, σμιλεύοντας το φαράγγι ακόμη και όταν το βουνό βίωσε αργότερα ισοστατική αναπήδηση (isostatic rebound).

Σύμφωνα με την έρευνα στο Journal of Geophysical Research, αυτός ο συνδυασμός καθίζησης και διάβρωσης εξηγεί γιατί ο ποταμός δεν άλλαξε πορεία όταν το βουνό άρχισε να ανυψώνεται ξανά.

Οι βασικές αποδείξεις που υποστηρίζουν αυτή τη θεωρία είναι πολύπλευρες και παρουσιάζονται στην εκτενή μελέτη.

Πρώτον, η ομάδα εξέτασε προηγούμενες μελέτες σεισμικής απεικόνισης της περιοχής, μια τεχνική συγκρίσιμη με μια αξονική τομογραφία (CT scan) του υπεδάφους που χαρτογραφεί τις μεταβολές στην ταχύτητα των σεισμικών κυμάτων.

Σε βάθος περίπου διακοσίων χιλιομέτρων κάτω από τα Όρη Γιουίντα (Uintas), εντόπισαν μια ψυχρή κυκλική ανωμαλία, με εκτιμώμενη διάμετρο μεταξύ πενήντα και εκατό χιλιομέτρων.
Αυτή η μάζα, σύμφωνα με τους επιστήμονες, αντιστοιχεί πιθανότατα στο υπόλειμμα της λιθοσφαιρικής στάλαξης που αποκολλήθηκε και συνεχίζει την αργή κάθοδό της στον μανδύα.

Δεύτερον, η μοντελοποίηση των αποστραγγιστικών δικτύων και η τοπογραφική ανάλυση της περιοχής αποκάλυψαν ένα χαρακτηριστικό μοτίβο ομόκεντρης ανύψωσης, ένα είδος τοπογραφικού «στόχου» (bullseye) με επίκεντρο την περιοχή Γιουίντα.

Αυτό το μοτίβο θεωρείται το χαρακτηριστικό γεωλογικό αποτύπωμα που αφήνει ένα γεγονός λιθοσφαιρικής στάλαξης, ως αποτέλεσμα της αναπήδησης του φλοιού αφού η πυκνή μάζα αποσπαστεί και πέσει μακριά.

Μια τρίτη γραμμή αποδείξεων προέρχεται από το πάχος του φλοιού.

Ο φλοιός κάτω από τα Όρη Uinta αποδεικνύεται ότι είναι αρκετά χιλιόμετρα λεπτότερος από ό,τι θα αναμενόταν για μια οροσειρά αυτού του υψομέτρου.

Αυτό το έλλειμμα υλικού στον κατώτερο φλοιό συνάδει με την υπόθεση ότι ένα σημαντικό τμήμα του «έσταξε» μακριά και χάθηκε μέσα στον μανδύα.

Όταν οι ερευνητές υπολόγισαν την επιφανειακή ανύψωση που θα έπρεπε να προκύψει από την απουσία αυτού του υλικού, το νούμερο που προέκυψε —μια υψομετρική μεταβολή άνω των τετρακοσίων μέτρων— ταίριαξε ακριβώς με τις αποκλίσεις που προέκυψαν από τη μελέτη των ποτάμιων δικτύων.

Ο Δρ. Smith τόνισε ότι η εργασία αυτή όχι μόνο υποστηρίζει σθεναρά τη θεωρία της «στάλαξης», αλλά αξιολογεί αυστηρά και αποκλείει άλλες ιστορικές υποθέσεις.

Τα συλλεχθέντα στοιχεία έρχονται σε αντίθεση με την ιδέα ότι ο Πράσινος Ποταμός προϋπήρχε των ίδιων των βουνών, με την πιθανότητα τεράστιες ιζηματογενείς αποθέσεις να γέμισαν την περιοχή επιτρέποντας στον ποταμό να «ξεχειλίσει» πάνω από τον υδροκρίτη, ή με τη θεωρία της ποτάμιας αιχμαλωσίας από τη νότια πλευρά της οροσειράς.

Η ενοποίηση του Πράσινου Ποταμού και του ποταμού Κολοράντο —ένα γεγονός που επανακαθόρισε τον ηπειρωτικό υδροκρίτη της Βόρειας Αμερικής και άλλαξε μόνιμα τα δίκτυα αποστράγγισης και τους βιολογικούς οικοτόπους σε μια τεράστια περιοχή— βρίσκει έτσι μια εύλογη μηχανιστική εξήγηση σε μια διαδικασία που λειτουργεί σε λιθοσφαιρική κλίμακα.

Η μελέτη τοποθετεί το φαινόμενο της λιθοσφαιρικής στάλαξης, μια σχετικά νέα έννοια στη γεωδυναμική, ως έναν παράγοντα ικανό να αναδιαμορφώσει ηπειρωτικά τοπία σε περιοχές που θεωρούνται τεκτονικά σταθερές ή ανενεργές.

Η επίλυση του αινίγματος του Πράσινου Ποταμού υποδηλώνει ότι οι απαντήσεις σε άλλα μακροχρόνια γεωμορφολογικά μυστήρια μπορεί να μη βρίσκονται στη διαβρωμένη επιφάνεια, αλλά στις αργές και μνημειώδεις κινήσεις στα βάθη της Γης.