Wie Wind und Wasser Wunder der Natur schaffen

Der 300 Quadratkilometer große Arches-Nationalpark liegt im Osten des
Bundesstaates Utah, im Norden des Colorado-Plateaus. Der Fluss
Colorado verläuft am Südrand des Parks. Den Namen trägt der
Nationalpark nicht ohne Grund. Dort gibt es die größte Konzentration
an natürlich geformten Gesteinsbögen (engl. arches), die durch die
Einwirkung von Wind und Niederschlag entstehen und wieder vergehen.
Nicht jeder gewölbte Stein mit Loch ist auch ein "arch", denn ein
Bogen zählt erst als ein solcher, wenn er eine Öffnung von mindestens
90 Zentimetern aufweist. Im gesamten Arches-Nationalpark gibt es über
2000 dieser Steinbögen. Manche sind ganz dünn und flach (siehe Foto
unten links), andere haben eine Spanne von über 90 Metern.

Den Grundstein für die Genese der Gesteinsbögen legten unterirdische
Salzschichten. Bereits im Jura Zeitalter vor etwa 150 Millionen
Jahren bildete sich aufgrund des hohen Drucks der Gesteinsschichten
auf darunterliegende Salzschichten ein sogenannter "Salzstock" aus.
Örtlich wies dieser eine Dicke von 3000 Metern auf. Durch Faltung
wölbte sich der Salzstock in unendlich langsamer Zeit zu sogenannten
"Sätteln" auf. Aber selbst vor 65 Millionen Jahren war im heutigen
Arches-Nationalpark nichts zu sehen als trockener Meeresboden. Die
unzähligen roten Felsbögen, die sich heute dort zeigen, lagen noch
unter etlichen Metern unspektakulärem Sand und Gestein begraben.
Durch die Aufwölbung des Salzstocks und des darüberliegenden
Sandsteins, zogen sich nach und nach Risse und Spalten durch das
Gestein. Der Weg zur Bogenform sowie den Skulpturen der Zukunft war
geebnet.

Vor etwa 5 bis 10 Millionen Jahren begann sich dann das gesamte
Colorado-Plateau tektonisch zu heben. Vom Meeresspiegel ging es
hinauf bis auf durchschnittlich 1500 Meter. Nun zeigten die Kräfte
der Erosion - Wind, Wasser und Eis - ihre Wirkung. Der Wind sorgte
dafür, dass Schicht für Schicht des Gesteins abgetragen wurde. Von
dieser Last befreit, konnte der Sandstein nun expandieren, was zur
Folge hatte, dass er weitere Risse bekam. Durch Regen und Tau wurden
die zarten Spalten mit Wasser gefüllt, welches tief in den Stein
einsickerte und ihn somit poröser machte. In sehr kalten Nächten
dehnte sich das zu Eis gewordene Wasser aus und ließ den Stein immer
weiter aufbrechen. Eis hat eine geringere Dichte als Wasser und nimmt
somit ein größeres Volumen ein.

Doch wie entstanden nun all diese Bögen? Das einsickernde Wasser
erreichte ebenso den Salzstock und spülte das Salz aus. Das
darüberliegende Gestein verlor seinen Sockel und rutschte tief in die
Risse hinab. Zahlreiche breite Spalten bildeten sich im sonst
zusammenhängenden Gestein. Sogenannte "Finnen" entstanden. Aufgrund
der unterschiedlichen Zusammensetzung des Sandsteins, wies auch er
unterschiedlich harte Schichten auf. Begann nun mit der Zeit eine
weiche Sandsteinschicht von beiden Seiten zu bröckeln und blieb die
darüberliegende härtere Schicht bestehen, bildete sich langsam ein
Bogen aus.

Geformt wird der Sandstein vom Wasser, mehr als jede andere Kraft ihn
formen könnte. Auch wenn der Arches-Nationalpark heute vom
Wüstenklima beeinflusst wird und jährlich nur etwa 180 bis 230 mm
Niederschlag fallen (Vergleich Berlin: ca. 600 mm), zerren Wind und
Wasser weiterhin an den Steinbögen. Kein einziger "arch" wird für
immer bestehen. Hin und wieder wird der Sandstein durch die
anhaltende Erosion zu schwach und ein Bogen stürzt ein. So wird sich
die faszinierende Landschaft mit der Zeit weiter verändern.

Dipl.-Met. Julia Fruntke
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 24.05.2017

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