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