Quali forze e meccanismi determinano l'altezza delle montagne? Un gruppo di ricercatori di Münster e Potsdam ha ora trovato una risposta sorprendente:non sono l'erosione e l'erosione delle rocce a determinare il limite superiore dei massicci montuosi, ma piuttosto un equilibrio di forze nella crosta terrestre. Questa è una scoperta fondamentalmente nuova e importante per le scienze della terra. Lo riferiscono i ricercatori sulla rivista scientifica Natura .

Le catene montuose più alte della Terra, come l'Himalaya o le Ande, sorgono lungo i confini delle placche convergenti. A tali confini di placca, due placche tettoniche si muovono l'una verso l'altra, e una delle placche è forzata sotto l'altra nel mantello terrestre. Durante questo processo di subduzione, forti terremoti si verificano ripetutamente sull'interfaccia della piastra, e in milioni di anni, le catene montuose sono costruite ai margini dei continenti.

Nelle geoscienze è stato a lungo dibattuto se l'altezza delle catene montuose sia determinata principalmente da processi tettonici all'interno della Terra o da processi di erosione che scolpiscono la superficie terrestre.

Un nuovo studio condotto da Armin Dielforder del GFZ German Research Center for Geoscience mostra ora che l'erosione dei fiumi e dei ghiacciai non ha un'influenza significativa sull'altezza delle catene montuose. Insieme a scienziati della GFZ e dell'Università di Münster (Germania), ha risolto il dibattito di lunga data analizzando la forza dei vari bordi di placca e calcolando le forze che agiscono lungo le interfacce di placca.

I ricercatori sono arrivati ​​a questo risultato sorprendente calcolando le forze lungo i diversi confini delle placche sulla Terra. Hanno usato dati che forniscono informazioni sulla forza dei confini delle placche. Questi dati sono derivati, Per esempio, dalle misurazioni del flusso di calore nel sottosuolo. Il flusso di calore ai bordi delle placche convergenti è a sua volta influenzato dall'energia di attrito alle interfacce delle placche continentali.

Si può immaginare la formazione delle montagne usando una tovaglia. Se metti entrambe le mani sotto il panno sul piano del tavolo e lo spingi, il panno si piega, e allo stesso tempo, scivola un po' sul dorso delle mani. Le pieghe emergenti corrisponderebbero, ad esempio, alle Ande, lo scivolamento sul dorso delle mani per l'attrito nel sottosuolo. A seconda delle caratteristiche della roccia, le tensioni si accumulano anche nelle profondità del sottosuolo che si scaricano in forti terremoti, soprattutto nelle zone di subduzione.

I ricercatori hanno raccolto dati mondiali dalla letteratura sull'attrito nel sottosuolo di catene montuose di diversa altezza (Himalaya, Ande, Sumatra, Giappone) e ha calcolato la sollecitazione risultante e quindi le forze che portano al sollevamento delle rispettive montagne. In questo modo, hanno dimostrato che nelle montagne attive, la forza sul confine della placca e le forze risultanti dal peso e dall'altezza delle montagne sono in equilibrio.

Tale equilibrio di forze esiste in tutte le catene montuose studiate, sebbene si trovino in diverse zone climatiche con tassi di erosione molto variabili. Questo risultato mostra che le catene montuose sono in grado di reagire ai processi sulla superficie terrestre e di crescere con una rapida erosione in modo tale da mantenere l'equilibrio delle forze e l'altezza della catena montuosa. Questa scoperta fondamentalmente nuova apre numerose opportunità per studiare in modo più dettagliato lo sviluppo e la crescita a lungo termine delle montagne.