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Os visitantes de primeira viagem ao vale de Yosemite ficam boquiabertos com a parede de granito do El Capitan e a face bem cortada do Half Dome, cientes, talvez vagamente, de que a chuva e as geleiras devem ter levado muito tempo para cortar e esculpir aquela paisagem. Mas quanto tempo?
Tudo começou há 50 milhões de anos, quando o granito que corta o vale foi exposto pela primeira vez aos elementos? Foi há 30 milhões de anos, quando os dados sugerem que desfiladeiros no sul de Sierra Nevada começaram a se formar? O vale só começou a se formar depois que a Sierra se inclinou para oeste há cerca de 5 milhões de anos, ou foi principalmente devido às geleiras que se formaram em um clima de resfriamento de 2 a 3 milhões de anos atrás?
Geólogos da Universidade da Califórnia, em Berkeley, empregaram uma nova técnica de análise de rochas para obter uma resposta mais precisa e concluíram que grande parte da impressionante profundidade do vale de Yosemite foi esculpida desde 10 milhões de anos atrás, e provavelmente ainda mais recentemente – ao longo do últimos 5 milhões de anos. Isso reduz cerca de 40 milhões de anos das estimativas mais antigas.
Os rios realizaram a escultura inicial em um vale raso preexistente, eles determinaram, e então tanto os rios quanto o gelo contribuíram recentemente.
Embora os cientistas não possam ser mais precisos, a nova estimativa é a primeira a se basear em um estudo experimental das rochas graníticas em Yosemite e nas proximidades, em vez de inferências baseadas no que estava acontecendo em outros lugares da Sierra Nevada.
“O vale de Yosemite é uma das características topográficas mais famosas do planeta”, disse o glaciologista Kurt Cuffey, professor de geografia da UC Berkeley e de ciências terrestres e planetárias. “E, claro, se você for ao Yosemite Park e ler a sinalização, eles lhe darão os números de quando ele se tornou um desfiladeiro profundo. Canyon, foi baseado apenas em suposições e especulações.”
O geólogo do Parque Nacional de Yosemite, Greg Stock, admite que a história contada sobre a origem da icônica topografia de granito do parque tem sido um pouco vaga, porque os geólogos ainda não concordam sobre o que aconteceu desde que o granito da Sierra se formou no subsolo entre cerca de 80 e 100 milhões de anos. atrás, até 10 quilômetros (6 milhas) sob uma cordilheira que parecia muito diferente do que é hoje.
“Sabemos que a Sierra era uma cordilheira alta há 100 milhões de anos, quando o granito estava se formando em profundidade. Era uma cadeia de vulcões que poderia ter parecido um pouco com a Cordilheira dos Andes na América do Sul”, disse Stock. “A questão realmente é se a elevação está apenas caindo por erosão desde aquela época ou se ela desceu um pouco e depois foi elevada novamente mais recentemente. Neste ponto, com base em estudos que fiz durante a maior parte da minha carreira e apoio por este estudo, vejo muitas evidências de elevação recente acontecendo em algum momento nos últimos 5 milhões de anos.”
Essa elevação, que aconteceu ao mesmo tempo em que o terremoto no leste de Sierra Nevada criou uma escarpa de vários quilômetros de altura, tornou as encostas e os rios a oeste, fazendo com que eles cortassem os vales mais rapidamente.
Cuffey, o geoquímico da UC Berkeley David Shuster e seus colegas, incluindo Stock, publicaram as descobertas esta semana na revista Boletim da Sociedade Geológica da América.
Recarga de pedra
Shuster, professor de ciências da terra e planetárias, desenvolveu uma técnica há 15 anos que ele pensou na época que poderia esclarecer as origens do vale, algo que fascinou tanto ele quanto Cuffey desde que viram Yosemite pela primeira vez quando crianças. Shuster, um nativo da Califórnia, o visita desde a infância. Cuffey, do centro da Pensilvânia, fez sua primeira viagem ao parque aos 15 anos.
Muito do que eles se lembram de aprender é que o vale foi esculpido por geleiras, dando pouca atenção ao que aconteceu antes que as geleiras da Idade do Gelo chegassem ao Pleistoceno, cerca de 2,5 milhões de anos atrás.
“O que eu aprendi com a sinalização no vale quando eu era criança não estava certo, dado o que a literatura científica dizia na época. No entanto, a topografia foi interpretada como significativamente modificada pelo gelo”, disse Shuster. “Como quantificar isso com ferramentas geocronológicas, em vez de apenas inventar uma história sobre isso com base na geomorfologia, é uma coisa que estávamos tentando fazer aqui.”
A técnica de Shuster, chamada termocronometria de hélio-4/hélio-3, reconstrói o histórico de temperatura de uma amostra de rocha com base na distribuição espacial de hélio-4 natural em minerais, que é medida por comparação com uma distribuição uniforme de hélio-4 produzida artificialmente. 3. Como a temperatura aumenta com a profundidade no subsolo, o histórico da temperatura pode dizer quando uma rocha foi descoberta à medida que a paisagem foi erodida.
“A temperatura da rocha é uma função da superfície que desce até ela”, disse Shuster. “É muito análogo a remover um edredom de plumas – a rocha abaixo dele fica progressivamente mais fria. Essa progressão ao longo do tempo com o resfriamento da rocha é o que obtemos da geoquímica e da termocronometria.”
A expectativa é que o leito rochoso de granito exposto nos amplos planaltos da Sierra apresente uma longa história de temperaturas frias na superfície, uma vez que estão expostos há dezenas de milhões de anos a mais do que o leito rochoso mais recentemente exposto no fundo do Tenaya Canyon, que alimenta em Yosemite Valley do nordeste.
Os experimentos, conduzidos no Berkeley Geochronology Center, indicaram que, enquanto a rocha das terras altas está perto da superfície há cerca de 50 milhões de anos, a rocha no fundo do Tenaya Canyon foi exposta muito mais recentemente. A história da temperatura da rocha obtida do fundo do Tenaya Canyon – de uma área exposta de rocha na base do Half Dome – indica que estava a mais de um quilômetro subterrâneo há 10 milhões de anos, e provavelmente apenas 5 milhões de anos. atrás. Isso significa que um quilômetro de rocha foi erodido desde aquela época.
“Esta superfície de terra firme com a qual as pessoas estão familiarizadas de partes da estrada Tioga e Tuolumne Meadows – é uma paisagem muito antiga”, disse Cuffey, que é o Martin Distinguished Chair em Ocean, Earth and Climate Science. “A questão é: e o desfiladeiro profundo? Também é muito antigo, ou é relativamente jovem? E o que descobrimos em nosso estudo, nossa grande contribuição, é que é bastante jovem. O melhor palpite para o momento está no últimos 3 a 4 milhões de anos, mas talvez até 10 milhões de anos para o início da incisão rápida.”
Estudos de base
Os geólogos coletaram amostras de rochas de granito das terras altas próximas e do fundo do Tenaya Canyon, mas não do fundo do próprio vale de Yosemite, que está enterrado sob cerca de 500 metros (1/3 de milha) de sedimentos que hoje formam o fundo do vale. Mas como os dois se formaram ao mesmo tempo, pode-se inferir o momento da formação do Vale de Yosemite a partir do momento da varredura do Tenaya Canyon.
“A breve história do vale de Yosemite seria que havia algum tipo de vale no local por dezenas de milhões de anos – um desfiladeiro esculpido pelo rio associado à antiga Sierra Nevada. E então, nos últimos 5 milhões de anos, mais ou menos, A elevação renovada da cordilheira através da inclinação para o oeste fez com que os rios aumentassem e aprofundassem os cânions em que estavam”, disse Stock. “Então, isso provavelmente esculpiu mais do vale de Yosemite e pode ter começado a formar o Tenaya Canyon. E então, nos últimos 2 a 3 milhões de anos, quando o clima esfriou e as geleiras desceram através do Tenaya Canyon e no vale de Yosemite, eles esculpiram ainda mais o rocha, aprofundando esses vales. E no caso do vale de Yosemite, alargando-o consideravelmente. Então, há algum componente de um antigo vale de Yosemite. Mas acho que este trabalho recente mostra que muito mais dessa topografia é mais jovem, em vez de mais velha. “
Stock, que ocupa o cargo de geólogo do parque há 17 anos e é o primeiro geólogo do parque, disse que o novo estudo revisará como o parque conta a história geológica do vale de Yosemite.
“O momento deste novo estudo é perfeito no sentido de que, nos próximos anos, esperamos refazer completamente as exibições da Geology Hut em Glacier Point. Estou muito animado para incluir esses novos resultados nessas exibições”, ele disse. “É um lugar perfeito para contar essa história, porque há uma vista direta do Tenaya Canyon.”
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