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Sandsteinbögen unter Aufsicht

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 10.02.2015 11:25

In der Nacht vom 4. auf den 5. August brach der massive Wall Arch im Arches Nationalpark völlig überraschend zusammen. Er war einer der berühmtesten der rund 2.000 Erosionsbögen, die jedes Jahr Hunderttausende Touristen in den Nationalpark im Westen des US-Staates Utah ziehen. Weil die Stabilität von etlichen der dortigen Monumente schwer einzuschätzen ist, will ein Geophysiker der Universität in Salt Lake City jetzt seismische Verfahren zur Kontrolle einsetzen.

Der Landscape Arch ist mit 88 Meter Spannweite die längste natürliche Brücke Nordamerikas. (Foto: University of Utah, Jeffrey Moore)88 Meter schwingt sich die längste natürliche Brücke Nordamerikas durch die Luft. Der Landscape Arch liegt im Arches Nationalpark im Westen des US-Bundesstaats Utah und führt von Irgendwo nach Nirgendwo. Unter dieser durch Erosion aus dem Sandstein geschliffenen Brücke schlängelte sich einmal einer der populärsten Touristenpfade des Nationalparks hindurch - bis drei oder vier Gesteinsbrocken aus dem filigranen Bogen herausbrachen und die Nationalparkverwaltung den Weg sperren ließ. "Landscape Arch dürfte am Ende seines Lebens angekommen sein", schätzt Jeffrey Moore, Professor für Geophysik an der Universität von Utah in Salt Lake City.

Allerdings weiß niemand, wie lange die extrem fragile Struktur der Erosion noch standhalten wird. "Das Problem mit jeder Gesteinsformation ist, dass wir nicht genau wissen, wie es in ihrem Inneren aussieht", so Moore. Den Zusammenbruch des Wall Arch 2008 hatte auch niemand kommen sehen. Jeffrey Moore und seine Kollegen wollen daher ein aus der Bauphysik gut bekanntes Überwachungsinstrument auch für die Gesteinsformationen in Utah einsetzen: "Wir nutzen Veränderungen in den Schwingungscharakteristika der Bögen", erklärt der Forscher, der seine Arbeiten auf der Herbsttagung der Amerikanischen Geophysikalischen Union in San Francisco vorstellte.

Animation der Schwingungen am Landscape Arch. (Animation:  University of Utah, Jeffrey Moore)Die Sandsteinbögen schwingen ständig in einer bestimmten Frequenz. Angeregt werden sie durch natürliche Erschütterungen wie Erdbeben oder die Wellen, die an die rund 1.000 Kilometer entfernte Pazifikküste schlagen, aber auch durch die Schritte der Menschen, die durch den Nationalpark laufen. "Vor allem aber regt der Wind die Bögen zum Schwingen an", so Jeffrey Moore. Die Schwingungen nehmen Jeffrey Moore und seine Kollegen mit Seismometern auf. Die Forscher verteilen die kaffeebechergroßen Messgeräte auf den  Bögen, dazu Temperaturfühler und Neigungsmesser, und messen einige Stunden lang, um so etwas wie den derzeitigen Normalzustand des fraglichen Bogens zu ermitteln. "Im Fall des Landscape Arch haben wir eine Basisfrequenz von 1,8 Hertz ermittelt", erklärt Moore.

Dieses "Normalprofil" dient als Maßstab für die Zukunft. "Ein weitere Beschädigung des Bogens sollte die Frequenz sinken lassen", so Moore. Ein Vergleich mit den Basisdaten würde diese Beschädigung sichtbar machen, ohne dass man die Bögen groß antasten muss. Dann könnten die natürlichen Skulpturen gesperrt werden, bevor wie beim Landscape Arch die ersten Brocken herausfallen. Ob die Vergleichsmessungen regelmäßig oder nur nach größeren Ereignissen wie Erdbeben oder Hangrutschen gemacht werden, hängt von der Nationalparkverwaltung ab. Moore und sein Team sind derzeit damit beschäftigt, die Basisdaten von einigen Erosionsbögen zu erheben - allein im Arches Nationalpark gibt es 2.000 dieser Monumente.

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