Prawie 20 lat temu, 10 lipca 1996 r., Potężna skała spowodowała, że 80 000 ton granitu spadło w kierunku popularnego szlaku w pobliżu Happy Isles w Parku Narodowym Yosemite. Opadające skały generowały uderzenie powietrza, które osiągało prędkość ponad 250 mil na godzinę, przewracając około 1000 drzew, które uszkodziły centrum przyrody, zniszczyły most i bar z przekąskami - zabiły jednego turystę i zraniły kilka innych.
Rockfalls zdarzają się w Yosemite około 60 do 70 razy rocznie, ale zwykle mają oczywistą przyczynę. Nadciągnęła zimowa burza lub trzęsienie ziemi. Ale niektóre, jak incydent z Happy Isles, zdarzają się w piękne, jasne letnie dni bez wyraźnego powodu. Teraz para naukowców mówi, że wiedzą, co kryje się za tymi skałami - jest to sama ciepła, słoneczna pogoda.
„W Yosemite mamy wiele skał, ponieważ skały są tak duże i strome”, mówi Greg Stock, geolog parku Yosemite. A przy ponad 4 milionach odwiedzających przybywających do parku każdego roku, te skały stanowią wyraźne zagrożenie. „Mamy szczęście”, mówi, ponieważ w ciągu 150 lat tylko około 15 osób zmarło w wyniku skał.
Zapasy pracują nad zmniejszeniem ryzyka opadu skalnego w parku, przenosząc budynki i miejsca, w których wędrowcy lub odwiedzający mogą gromadzić się z dala od klifów, które mogą spowodować nieoczekiwane przewrócenie się skały. Ale pracował także nad wyjaśnieniem, dlaczego skały w ogóle spadają.
Skały w Yosemite mogą oderwać się w gigantycznych płytach. Podczas wspinaczki w parku Stock zauważył jeden z tych dużych arkuszy o grubości od 4 do 6 cali i szerokości 13 stóp. Nadal był przymocowany do skały w najwyższym i najniższym punkcie, ale w środku był oddzielony o około cztery cale. „Pomyślałem, że to będzie dobre narzędzie do oprzyrządowania”. Aby lepiej zrozumieć proces, Stock i Brian Collins z US Geological Survey w Menlo Park w Kalifornii monitorowali tę płytę przez trzy i pół lata przy użyciu zaprojektowanego przez nich instrumentu, który nazywają crackmeterem.
Wyglądając trochę jak podnośnik nożycowy, urządzenie rejestruje rozmiar pęknięcia, które zmieniało się z godziny na godzinę i z dnia na dzień, czasami nawet o 0, 4 cala w ciągu dnia. Gdy słońce wschodziło rano, a temperatura powietrza rosła, skała rozgrzewałaby się i rozszerzała od klifu, znalezionego Stocka i Collinsa. W nocy, gdy temperatura się ochłodziła, skała również się skurczył i cofnęłaby w kierunku leżącego pod nią klifu. „Każdego dnia znaleźliśmy ten ruch”, mówi Stock.
„Do tego dochodzi sygnał sezonowy”, mówi. Płyta będzie stopniowo przesuwać się na zewnątrz w lecie i do wewnątrz w zimie. I z roku na rok „pękanie stopniowo się otwierało”, mówi.
Ten ciągły ruch tam iz powrotem destabilizuje płytę. „W końcu skała nie będzie już wspierana i pęknie w opadzie”, mówi Stock.
Zdjęcie rockfall z października 2010 r. W Parku Narodowym Yosemite. (Tom Evans) Zwykle przyczyną tego jest coś rozpoznawalnego, na przykład ogromne opady deszczu. Zdaniem Stock i Collinsa upał dnia może jednak wystarczyć, aby płyta ostatecznie osiągnęła punkt krytyczny. Gdy zespół przyjrzał się wzorcom poprzednich skał w parku, odkrył, że około 15 procent występuje w najgorętszych miesiącach roku i najgorętszych porach dnia. To ponad dwa razy więcej niż można by się spodziewać przypadkowo, zespół donosi w Nature Geoscience .
„Uważamy, że ten proces… prawdopodobnie dzieje się prawie wszędzie w Dolinie Yosemite i ten proces może tłumaczyć te skądinąd tajemnicze skałki, które mają miejsce w te ciepłe, czyste dni, w których nie należy spodziewać się opadu”, mówi Stock.
Rodzaje skał znalezionych w Yosemite są bardzo powszechne na całym świecie, a rodzaje pęknięć granitu występują również w innych rodzajach skał, zauważa geolog Stephen Martel z Uniwersytetu Hawajskiego w Honolulu. Ten rodzaj badań jest „bardzo ważny dla lepszego zrozumienia zjawisk skalnych” - mówi.
Oczywiście w tej geologicznej łamigłówce wciąż brakuje elementów. Martel bada obecnie, w jaki sposób woda deszczowa może przyczynić się na przykład do wzrostu pęknięć w skale. Zauważa jednak, że badanie tego rodzaju skał może być trudne. Jednym z klasycznych sposobów zrozumienia, co dzieje się z pęknięciem, jest kopnięcie kamienia lub uderzenie młotkiem; powstały dźwięk może dać geologowi wskazówki na temat tego, co dzieje się w środku. Ale takie działanie przeciwko płytom, takim jak miejsce wspinaczki Stocka, „może spowodować, że wszystko się nie powiedzie” - mówi Martel - „i następuje eksperyment”.
Valentin Gischig ze szwajcarskiego Centrum Kompetencji ds. Badań Energetycznych zauważa w towarzyszącym komentarzu, że skale wywołane temperaturą, takie jak skały w Yosemite, mogą stać się jeszcze większym zagrożeniem w przyszłości. Pisze on: „Możliwe, że w miarę ocieplania się klimatu w nadchodzących dziesięcioleciach, skale wywołane termicznie mogą stać się jeszcze ważniejsze dla oceny zagrożenia i erozji klifu”.
