Med början vid den östra foten av Klippiga bergen i Mellanvästern i USA, det dramatiska landskapet på High Plains sträcker sig över flera amerikanska delstater. Tappa bara några hundra meter över en längd av mer än 500 kilometer, dessa slätter har bara en mycket svag gradient och de nästan plana ytorna uppvisar unika ekosystem, gör dem till en geologisk och ekologisk anomali.

På High Plains, det finns hundratusentals små tillfälliga sjöar kända som playas som är fyllda med regnvatten endast under våta årstider, torkar ut helt under torra perioder. Sjöarna ger en viktig uppfödning, vilo- och övervintringsmiljö för miljontals fåglar, och levererar också påfyllning till grundvattenreservoaren känd som Ogallala akvifären. Vid 450, 000 kvadratkilometer, det är den största akvifären i Nordamerika. Utan dessa grundvattenresurser, jordbruk i denna torra region skulle vara nästan omöjligt.

Inte på något sätt en geologisk borrning

Geologer har ägnat liten uppmärksamhet åt High Plains på senare tid. "För alpina geologer som brukade arbeta i höga berg, regionen är för platt och anses ointressant, säger Sean Willett, professor i geologi vid ETH Zürich, med ett skratt. Det var av en slump som han och hans två kollegor från University of Nevada utvecklade ett intresse för regionen när de märkte "märkliga mönster av bäckar" som korsade High Plains. De har nu publicerat sin rekonstruktion av regionens ovanliga geologiska historia i Natur .

High Plains bildades för 20 miljoner år sedan. Jordforskare har nyligen upptäckt en zon av ovanligt hett material i jordens mantel som skapar en våg av höjning som långsamt förskjuts från väst till öst under kontinentalplattan. Denna våg lyfte först Coloradoplatån, sedan Klippiga bergen och slutligen själva slätterna. Detta resulterade i en brantare lutning av bergen mot slätterna, accelererande erosion. I 15 miljoner år, ett enormt flöde av sediment strömmade ut från bergen, nedför floddalarna och in på slätterna.

Sediment som transporterades av floderna avsattes för att bilda enorma alluvialfläktar vid foten av bergen. Grus och grov sand fyllde helt älvdalar och all äldre topografi, effektivt återbelägga landskapet för att bilda de mjuka sluttningarna av de moderna högslätten.

Sjöar med kalkstensfogmassa

Eftersom alluvialfläktar bara har en mycket låg lutning, floder som rinner nerför dess yta saknar erosiv kraft. Ytan på dessa slätter förseglade med sand, lera och lera, vilket gör det möjligt för regnvatten att stanna kvar i sänkor för att bilda sjöar. Kemiska processer ledde så småningom till en förkalkning av sjöbottnar och jordar, bildar kalkstenslager upp till 10 meter tjocka. Till sist, när den åldrades, sprickor bildas i kalkstenen, tillåta vatten att sippra igenom och mata en grundvattenreservoar med stor yta och volym, värd i grusskjulet från bergen.

Sedimentflödet slutade slutligen för cirka tre till fem miljoner år sedan. Sedan dess, High Plains ytor har förändrats mycket lite (med undantag för mänsklig påverkan). "De är ett bevarat forntida landskap, säger Willett.

Floder som rinner från Klippiga bergen gjorde, dock, söka nya vägar och ristade djupare in i underytan längs kanterna på de förhistoriska alluvialfläktarna. Denna obönhörliga process pågår fortfarande:floderna fortsätter att erodera alluvialfläktarna, vilket är uppenbart i bildandet av branter och badlands med dendritiska mönster av bäckar och floder som skär in i högslättens platåer. "Vad vi ser idag är ett landskap i övergång, " ETH-professorn påpekar. "Det kommer att ta fem eller tio miljoner år tills High Plains har eroderats helt."

Ett ostoppbart sönderfall av alluvialfläktarna

Willet ser inte något omedelbart hot mot grundvattenförsörjningen. Dock, människor bör vara medvetna om att krafterna som bryter ner High Plains är ansvariga för var grundvatten finns idag och var jordbruk är möjligt.

Det finns ingen annanstans i världen som är som High Plains. Det finns, självklart, gigantiska alluviala slätter i Sydamerika också, och i den del av Himalaya som ligger i Indien. "Men High Plains har varit inaktiva i nästan fem miljoner år, medan de andra stora alluvialfläktarna fortfarande håller på att bildas, säger forskaren.