Prag/Wien - Es gibt sie auch in unserer Nachbarschaft, zum Beispiel in der Böhmischen Schweiz, dem tschechischen Teil des Elbsandsteingebirges. Die bizarrsten Bögen, die von der Natur geschaffen wurden, stehen freilich im Arches-Nationalpark in Utah – so wie der imposante Delicate Arch (im Bild). Doch wie hat die Natur solche Bögen gebaut? Und warum bleiben sie über lange Zeiträume hinweg stabil? Tschechische Forscher haben mit Hilfe von Experimenten Antworten auf diese Fragen gefunden.
Das Ergebnis ist paradox: Wie die Wissenschafter um Jiri Bruthans von der Karls-Universität in Prag im Fachblatt "Nature Geoscience" schreiben, spielt die Erosion eine entscheidende Rolle: Schrumpft die Grundfläche, muss der Rest mehr Last tragen; das Sediment verfestigt sich so und wird beständig gegenüber Zerfall.
Im Bild: Das Prebischtor, die größte Sandsteinfelsbrücke Europas in der Böhmischen Schweiz in Tschechien.
Das von den Forscher entwickelte Modell erklärt im Detail, wie sich eigentlich körniges Sediment wie festeres Gestein verhalten kann. Bei den Experimenten im Labor konnten Bruthans und seine Kollegen feststellen, dass sich durch Erosion ganz allmählich einzelne Sandkörner aus dem Gebilde lösen. Welche das sind, wird von der Last bestimmt, die auf sie einwirkt.
Im Bild: Der Double O Arch im Devil’s Garden, Arches National Park, Utah, USA.
Dabei schrumpft die Querschnittsfläche unter der vertikal wirkenden Last und die Kraft, die auf die verbleibenden Körner wirkt, erhöht sich. "Ist ein bestimmter Grenzwert erreicht, werden die Körner so fest komprimiert, dass sich das körnige Sediment wie ein fester Stein verhält", erklären die tschechischen Forscher. Das nunmehr kompaktere Material wird weniger anfällig gegenüber weiteren Erosionsvorgängen. (tasch/red, DER STANDARD, 22.07.2014)
Im Bild: Der Delicate Arch im Licht der untergehenden Sonne.
Abstract
Nature Geoscience: Sandstone landforms shaped by negative feedback between stress and erosion