De Sierra Nevada bergketen in Californië en Nevada stijgt in wat wetenschappers geologisch gezien een behoorlijk tempo noemen: 1 tot 2 millimeter per jaar. Dat is ruwweg een halve centimeter per 10 jaar.
“Het spannende is dat we het gebergte in real time kunnen zien groeien,” zegt Bill Hammond van de Universiteit van Nevada in Reno, hoofdonderzoeker van een langetermijnproject dat de stijging bestudeert. “Met gegevens van voor 2000 kunnen we het met een nauwkeurigheid van meer dan 1 millimeter per jaar zien. Misschien nog verbazingwekkender is dat deze minuscule veranderingen worden gemeten met behulp van satellieten in de ruimte.”
De Sierra Nevada-reeks omvat de hoogste berg in het vasteland van de Verenigde Staten, Mt. Whitney op meer dan 14.000 voet. Rond Lake Tahoe liggen de toppen in het 10.000-voet bereik.
De hoeveelheid lijkt misschien klein, maar de gegevens geven aan dat langetermijntrends in de opwaartse beweging van het aardkorstoppervlak suggereren dat de moderne Sierra in minder dan 3 miljoen jaar zou kunnen worden gevormd, wat relatief snel is in vergelijking met schattingen met behulp van sommige geologische technieken.
De bevindingen worden gedetailleerd beschreven in het tijdschrift Geology.
Hammond en zijn collega’s van het Nevada Geodetic Laboratory van de universiteit en de universiteit van Glasgow gebruiken satellietgebaseerde GPS-gegevens en InSAR-gegevens (ruimte-radar) om de bewegingen tot deze ongekende nauwkeurigheid te berekenen. De berekeningen laten zien dat de korst omhoog beweegt ten opzichte van het massamiddelpunt van de aarde en ten opzichte van het relatief stabiele oosten van Nevada.
De gegevens kunnen helpen bij het oplossen van een actief debat over de ouderdom van de moderne Sierra Nevada van Californië en Nevada in het westen van de Verenigde Staten. De geschiedenis van de hoogteligging is complex en vertoont kenmerken van zowel oude (40 miljoen jaar) als betrekkelijk jonge (minder dan 3 miljoen jaar) hoogteligging. De “jonge” opheffing is de opheffing die Hammond en collega’s hebben gevolgd.
“Het opheffingsproces van de Sierra Nevada is tamelijk uniek op aarde en wordt niet goed begrepen.” aldus Hammond. “Onze gegevens geven aan dat uplift is verdeeld over de gehele lengte van de 400-mijl lange range, tussen 35 en 40 graden noorderbreedte, dat het actief is, en zou kunnen hebben gegenereerd de gehele range is minder dan 3 miljoen jaar, dat is jong in vergelijking met schattingen op basis van sommige andere technieken. Het betekent in feite dat de laatste opwaartse golf nog steeds aan de gang is.”
Mogelijk draagt de tektonische uitbreiding in Nevada en een reactie op stroming in de mantel bij aan de snelle opwaartse golfbeweging. Volgens seismologen kan het gebergte zijn opgestegen toen een fragment van de onderplaat van de bodem van de lithosfeer afbrak, waardoor de “snelle” opwaartse beweging mogelijk werd, zoals bij een schip dat zijn kiel is kwijtgeraakt. In vergelijking daarmee worden andere gebergten, zoals de Alpen of de Andes, gevormd in een heel ander proces dat wordt veroorzaakt door samentrekking als twee platen op elkaar botsen.
“We hebben GPS- en InSAR-meettechnieken geïntegreerd, gebruikmakend van de ervaring die we de afgelopen vijf jaar hebben opgedaan in ons werk met tektonische vervorming, om te zien hoe de Sierra geleidelijk omhoog wordt geduwd,” zei Hammond. “Gecombineerd met meer GPS-stations en meer radargegevens, wordt het detecteren van bewegingen in de aarde steeds preciezer en alomtegenwoordiger. We kunnen de gestage en constante beweging van de Sierra zien naast episodische gebeurtenissen zoals aardbevingen.”
Funding werd verstrekt door de National Science Foundation en NASA en door de Natural Environment Research Council in het Verenigd Koninkrijk.