Sierra Nevadas bergskedja i Kalifornien och Nevada stiger i vad forskarna kallar en ganska bra takt, geologiskt sett: 1 till 2 millimeter per år. Det är ungefär en halv tum vart tionde år.
”Det spännande är att vi kan se hur bergskedjan växer i realtid”, säger Bill Hammond från University of Nevada, Reno, som är huvudforskare i ett långsiktigt projekt som studerar höjningen. ”Med hjälp av data från tiden före 2000 kan vi se det med en noggrannhet som är bättre än 1 millimeter per år. Kanske ännu mer häpnadsväckande är det att dessa minikroppiga förändringar mäts med hjälp av satelliter i rymden.”
Sierra Nevadas bergskedja omfattar det högsta berget på USA:s fastland, Mount Whitney, med en höjd på mer än 14 000 fot. Runt Lake Tahoe ligger topparna i 10 000-fotsklassen.
Mängden kan tyckas vara liten, men uppgifterna visar att långsiktiga trender i jordskorpans upphöjning tyder på att det moderna Sierra kan ha bildats på mindre än 3 miljoner år, vilket är relativt snabbt jämfört med uppskattningar som görs med hjälp av vissa geologiska tekniker.
Fyndigheterna beskrivs i detalj i tidskriften Geology.
Hammond och hans kollegor vid universitetets Nevada Geodetic Laboratory och University of Glasgow använder satellitbaserade GPS-data och InSAR-data (rymdbaserad radar) för att beräkna rörelserna med denna oöverträffade noggrannhet. Beräkningarna visar att skorpan rör sig uppåt jämfört med jordens masscentrum och jämfört med det relativt stabila östra Nevada.
Data kan bidra till att lösa en aktiv debatt om åldern på det moderna Sierra Nevada i Kalifornien och Nevada i västra USA. Höjdens historia är komplex och uppvisar drag av både gamla (40 miljoner år) och relativt unga (mindre än 3 miljoner år) höjder. Den ”unga” höjningen är den upphöjning som Hammond och kollegor har spårat.
”Upphöjningsprocessen i Sierra Nevada är ganska unik på jorden och inte särskilt väl förstådd.” Hammond sade. ”Våra data visar att upphöjningen är fördelad längs hela längden av den 400 mil långa bergskedjan, mellan 35 och 40 grader nordlig latitud, att den är aktiv och skulle kunna ha genererat hela bergskedjan är mindre än 3 miljoner år, vilket är ungt jämfört med uppskattningar baserade på vissa andra tekniker. Det betyder i princip att den senaste pulsen av upphöjning fortfarande pågår.”
Möjligen bidrar den snabba upphöjningen till den tektoniska utvidgningen i Nevada och ett svar på flödet i manteln. Seismologer menar att bergskedjan kan ha höjts när ett fragment av den nedre plattan skalades av från litosfärens botten och möjliggjorde den ”snabba” upphöjningen, likt ett skepp som förlorat sin köl. Som jämförelse bildas andra bergskedjor, som Alperna eller Anderna, genom en helt annan process som orsakas av sammandragning när två plattor kolliderar.
”Vi har integrerat GPS- och InSAR-mätningstekniker och använt oss av den erfarenhet som vi har utvecklat under de senaste fem åren i vårt arbete med tektonisk deformation, för att se hur Sierra successivt pressas uppåt”, säger Hammond. ”I kombination med fler GPS-stationer och mer radardata blir det allt mer exakt och allestädes närvarande att upptäcka rörelser i jorden. Vi kan se den stadiga och konstanta rörelsen i Sierra förutom episodiska händelser som jordbävningar.”
Finansiering tillhandahölls av National Science Foundation och NASA samt av Natural Environment Research Council i Storbritannien.