Stenskred og erosion giver bjerge et overraskende langt liv

Hvordan kan det være, at bjergkæder som Appalacherne i USA og Ural i Rusland har eksisteret i flere hundrede millioner år og dermed er langt over deres estimerede levetid? Det spørgsmål har geologerne undret sig over gennem lang tid.

David Lundbek Egholm og Mads Faurschou Knudsen fra Aarhus Universitet samt Mike Sandiford fra University of Melbourne i Australien har nu fundet svaret.

Store bjergkæder opstår i forbindelse med tektoniske bevægelser, hvor materiale fra undergrunden skubbes op. I områder, som bliver tektonisk inaktive, vil erosion forårsaget af vand i floder slide bjergene ned til grunden i løbet af en snes millioner år. Det er den forudsigelse, som følger af den gængse stream power-teori, der antager, at bjergene nedbrydes i en langsom, jævn proces.

Det har derfor været et mysterium, hvordan bjerge eksempelvis på Sri Lanka kan holde sig opretstående meget længere på trods af store brusende floder.

David Egholm og Mads Faurschou Knudsen forklarer nu, at der er et meget mere kompliceret samspil mellem erosion i form af stenskred og erosionen, end stream power-modellen antager.

Jordskreddenes magi

Stenskred påvirker bjergenes erosion på to måder. På den ene side beskytter de flodbunden mod yderligere erosion ved konstant at fylde nye jord- og stenlag op. På den anden side kan jordskredene tilføre de materialer, som i strømmen kan øge erosionen.

‘Magien’ opstår så at sige, hvis jordskreddet konstant bevarer jordlagene, samtidig med at det eroderer visse dele af bjergterrænets bund. Den kombination forlænger ifølge de to forskere bjergenes levetid, skriver Aarhus-forskerne i en artikel i Nature.

De har taget udgangspunkt i fysiske teorier for, hvordan småsten kan hvirvles op i vandet og transporteres et stykke vej for derefter at falde ned på bunden igen, og hvor megen energi, stenene overfører til underlaget under sammenstødende. Alt dette har de indpasset i en geologisk model, der tager højde for den tidslige udvikling.

Analysen viser mere specifikt, at kombinationen af jordskred og flodstrømning betyder, at en bjerghøjde af 2 kilometer kan opretholdes i mere end 200 millioner år, mens det kun kaster godt 20 millioner år af sig, hvis man bruger en model, der udelukkende tager flodens erosion i betragtning.