Hällskred och torrenter började bilda V-formade dalar i de schweiziska alperna för ungefär 25 miljoner år sedan. Detta landskap står i kontrast till det platta och kuperade landskapet, som präglade Alperna några miljoner år tidigare. Geologer från universitetet i Bern tillämpade digital teknik för att reda ut dessa förändringar i landskapsutvecklingen. De analyserade 30 till 25 miljoner år gamla litifierade floder i centrala Schweiz och kom ut med en detaljerad bild av hur Alperna utvecklats inom ett kort tidsintervall.

Alpernas nuvarande form med branta V-formade dalar och torrenter har utvecklats under ungefär fem miljoner år. Denna tidsperiod kan upplevas som mycket lång, men det är några sekunder för geologer. Detta var det viktigaste resultatet av en studie av Philippos Garefalakis och Fritz Schlunegger från University of Bern, Schweiz, som analyserade tusentals småstenar vid berget Rigi i centrala Schweiz. Detta berg, som har betraktats av Goethe som bergens drottning, på grund av dess spektakulära utsikt, består av litifierade floder med småsten. Dessa stenar har transporterats av de alpina floderna i det geologiska förflutna, och de dokumenterar Alpernas framväxt och den därmed sammanhängande förändringen av landskapet. Forskarna fick reda på att de centrala schweiziska Alperna utvecklats från brittisk typ av backar och lägenheter till en robust region med torrenter och djupa raviner. Resultaten av deras studie har nyligen publicerats i Vetenskapliga rapporter .

Från en ängsbygd till det alpina landskapet

30 miljoner år sedan, alpiflodernas utlopp låg på en platå med platta sluttningar, liknande det vi för närvarande hittar i Storbritannien. "De lugna strömmarna avsatte massor av småsten, vilket resulterade i en stapel med tusentals litifierade floder, kallas konglomerat, "förklarar Philippos Garefalakis, seniorförfattaren till den publicerade artikeln. "Följaktligen, varje bädd representerar avlagringar av en flod tillbaka i geologisk tid. "Philippos och hans team analyserade säng för säng och tusentals småstenar från basen till toppen av berget Rigi. Förändringarna förvånade forskaren." De 30 miljoner år gamla insättningarna vid foten av berget Rigi innehåller småsten som har storleken på ett äpple, och vattendragen var 2-4 meter djupa. På toppen av bergskedjan, de 25 miljoner år gamla sedimenten avslöjar stenblock så stora som en fotboll, och torrenter var mindre än 1 meter djupa. "Alpinströmmarna måste ha fått makt, och de anpassade ett kaotiskt flödesmönster.

Dramatisk utveckling

"Förändringen i det alpina landskapet måste ha varit dramatisk och snabb, "förklarar Philippos och ser mot Alperna, som är tydligt synliga från Bern en solig dag som denna. "Stenblock som är stora som en fotboll kan bara dras med av starka strömmar under översvämningar." Dessa processer är typiska i ett brant landskap där stenskred och jordskred tillför stora volymer stenblock och material. Alperna hade alltså sin nuvarande form redan för 25 miljoner år sedan. Situationen, dock, var annorlunda för 30 miljoner år sedan. Strömmar var släta och hade sina utlopp på en äng landsbygd, som präglade Alperna vid den tiden. "Dessa förändringar inträffade när Alperna började stiga och stiga, som inträffade - för geologiska standarder - inom ett kort tidsintervall. "

Tillämpning av digital teknik

Ingenjörer har avslöjat kvantitativa samband mellan storleken på grus i floder och strömkraft. "Vi kan tillämpa identiska begrepp för att strömma avlagringar av det geologiska förflutna, men vi måste mäta storleken på tusentals småstenar, "säger Philippos. Detta var bara möjligt tack vare datorteknik, som gör det möjligt att mäta ett stort antal småsten på digitala fotografier. Denna nya teknik har tillämpats för första gången på stenar och kommer att ge ny insikt om våra strömmar på jorden i det geologiska förflutna.