Una comprensione più profonda del Grand Canyon

Teddy Roosevelt chiamò il Grand Canyon una delle grandi attrazioni che ogni americano dovrebbe vedere. E 100 anni fa, il 26 febbraio 1919, il Congresso sottolineò la raccomandazione di viaggio di Roosevelt designando il canyon dell’Arizona come parco nazionale.

Ma la storia del canyon, lungo 277 miglia, è molto più profonda. Gli esseri umani lo incontrarono per la prima volta circa 12.000 anni fa, quando i primi americani si diffusero nel continente. Nel 16° secolo alcuni esploratori spagnoli cominciarono a passarci attraverso. E nel maggio 1869 il veterano della guerra civile John Wesley Powell – futuro capo dell’US Geological Survey – guidò nove uomini in una spedizione senza precedenti lungo il fiume Colorado. Il suo rapporto da quel viaggio, e un secondo due anni dopo, ha contribuito a cementare la reputazione del Grand Canyon come un’icona nazionale e meraviglia naturale.

Oggi il Grand Canyon ospita 6 milioni di visitatori all’anno, rendendolo il secondo più visitato parco nazionale degli Stati Uniti dopo il molto più accessibile Great Smoky Mountains. I turisti accorrono per ammirare l’immensità mozzafiato del canyon e il puro spettacolo di come il fiume Colorado ha scavato uno strato dopo l’altro di roccia per esporre un’ombra di rosso, marrone, rosa, viola e altro.

Con il 2019 che segna il centenario del parco nazionale e il 150° anniversario della prima spedizione di Powell, “è un buon momento per guardare sia indietro che avanti”, dice Karl Karlstrom, un geologo dell’Università del New Mexico di Albuquerque che ha studiato il canyon per la maggior parte della sua carriera. “È divertente – si potrebbe pensare che tutto sia già stato scoperto nel Grand Canyon perché la gente ci ha lavorato per così tanto tempo. E tuttavia stiamo ancora cambiando drammaticamente la nostra comprensione.”

Tra le nuove scoperte sono aggiornati età di uno dei più importanti strati di roccia nel canyon, una scoperta che sposta punti chiave nella sua storia geologica. I ricercatori continuano anche a discutere l’età del canyon stesso – anche se esplorano ciò che il suo futuro potrebbe tenere in un’era di cambiamenti climatici.

Qui, Knowable dà uno sguardo a pietre miliari significative nell’evoluzione del canyon, visto in alcuni momenti selezionati passato, presente e futuro.

Più di 1 miliardo di anni fa: Le fondamenta sono state gettate

La storia del Grand Canyon è iniziata quasi 2 miliardi di anni fa, quando due placche della crosta terrestre si sono scontrate. Quando si unirono, file di isole vulcaniche si scontrarono e si fusero. Sotto il calore estremo e la pressione, le loro rocce trasformato in colore scuro “basamento” rocce visto vicino al fondo del canyon oggi – tra cui 1,84 miliardi di anni rocce chiamato il gneiss Elves Chasm, il più antico conosciuto nel canyon.

Per un periodo dopo che, tra circa 1,75 miliardi e 1,25 miliardi di anni fa, la storia geologica del Grand Canyon manca. L’erosione ha cancellato le rocce di quel periodo come capitoli strappati da un libro di storia. La storia riprende tra 1,25 miliardi e 730 milioni di anni fa, quando nuovi strati di roccia, noto come il Grand Canyon Supergroup, intermittente formata.

Sedimenti alla deriva sul fondo dei mari preistorici e indurito lì, formando strati che includono un 1,25 miliardi di anni calcare costellato di fossili di alghe, la prima vita registrata nel canyon.

Più di 100 milioni di anni fa: Gli strati di roccia superiori si sistemano in posizione

Le forze geologiche alla fine hanno rotto gli strati del supergruppo in pezzi e li hanno inclinati ad angolo. L’erosione li ha raschiati e un altro mare si è formato sopra di loro. Nuovi sedimenti cominciarono a depositarsi sul fondo del mare – e questo è il passo che recentemente ha sorpreso Karlstrom e i suoi colleghi.

Hanno deciso di analizzare i frammenti di minerali di uno degli strati di roccia, noto come Sixtymile Formation. Non era mai stato accuratamente datato prima, ma si pensava che avesse circa 650 milioni di anni. Ma lo studio dei minerali ha mostrato che ha solo 508 milioni di anni, ha scritto il team l’anno scorso su Nature Geoscience. Ciò significa che la Sixtymile Formation non fa parte del più vecchio Grand Canyon Supergroup, ma parte del gruppo più giovane di rocce che si è formato come il livello del mare è aumentato e le acque lavato avanti e indietro attraverso la regione. Ora la squadra di Karlstrom può usare queste nuove date per capire meglio quanto velocemente quell’inondazione è avvenuta e quanto rapidamente altri strati di roccia si sono formati sopra la Sixtymile Formation.

Nel corso delle successive centinaia di milioni di anni, i sedimenti alimentati dall’oceano hanno continuato ad accumularsi. Le rocce che formano i due terzi superiori delle pareti del canyon – i calcari e gli scisti e le arenarie di diversi colori scintillanti – appartengono a questo periodo, tra circa 508 milioni e 270 milioni di anni fa. John Strong Newberry, che nel 1857 divenne il primo geologo ad esplorare il canyon, li definì “la più splendida esposizione di rocce stratificate che ci sia al mondo”. A coprire il tutto, sul bordo del canyon, si trova il calcare Kaibab color crema che ha un’età relativamente breve di 270 milioni di anni.

Più di 1 milione di anni fa: L’altopiano sale, il fiume lo attraversa

Ci sono voluti eoni, ma a questo punto tutti gli strati di roccia del canyon erano stati costruiti. Avevano solo bisogno di essere resi visibili. E questa parte della storia è iniziata circa 70 milioni di anni fa, quando due placche della crosta terrestre si sono scontrate e hanno cominciato a spingere verso l’alto le Montagne Rocciose. Quella che oggi è l’area dei Four Corners negli Stati Uniti sud-occidentali – più ampiamente conosciuta come l’altopiano del Colorado – iniziò a salire, passando dal livello del mare a migliaia di metri di altezza.

Da circa 6 milioni di anni fa, le acque che scorrono dalle Montagne Rocciose hanno formato il potente fiume Colorado. Man mano che l’altopiano si alzava, il fiume lo tagliava, scolpendo il canyon nel tempo. Fiumi più piccoli alla fine tagliarono i canyon laterali, le mesas e le buttes che sono così caratteristici del canyon oggi.

Non tutti i geologi sono d’accordo con i tempi di questa storia. Alcuni hanno sostenuto, sulla base di quanto tempo certi minerali di roccia sembrano essere stati esposti in superficie in alcune parti del canyon, che il canyon ha fino a 70 milioni di anni. Ma Karlstrom dice che mentre porzioni del canyon potrebbero essere più vecchie, il sistema fluviale nel suo complesso non è stato collegato e scorre fino a circa 6 milioni di anni fa.

Più di 10.000 anni fa: Gli esseri umani incontrano il canyon

Come la storia geologica del canyon si è conclusa, la storia umana è iniziata. Gli uomini arrivarono per la prima volta nelle Americhe alla fine dell’ultima era glaciale, più di 12.000 anni fa.

Da circa 10.000 anni vivevano dentro e intorno al canyon e cacciavano bestie enormi, ormai estinte, come il bradipo Shasta (Nothrotheriops). Più di recente, le persone che vivevano nel canyon hanno fatto e lasciato statuette di animali a biforcazione che sono state datate a circa 4.000 anni fa. Un migliaio di anni fa, le persone stavano coltivando colture lungo il fondo del canyon e nascondendo i loro raccolti in rifugi scavati dalle pareti, alcuni ancora visibili oggi.

100 anni fa: Il canyon diventa una destinazione americana

Oggi ci sono almeno 12 tribù di nativi americani che vivono nel canyon o nelle sue vicinanze, ma le loro vite sono drammaticamente diverse dai tempi passati. Nel 1882, per esempio, il governo degli Stati Uniti limitò gli Havasupai a una piccola riserva sul fondo del canyon. Invece di spostarsi stagionalmente dove la selvaggina era più abbondante, gli Havasupai furono costretti a guadagnarsi da vivere nel canyon tutto l’anno.

E poi è arrivato il parco nazionale, e l’attenzione dei viaggiatori in lungo e in largo. Anche se gli ambientalisti sono stati in grado di impedire che il fiume Colorado fosse arginato vicino al Grand Canyon stesso, il governo ha costruito una diga più a monte, a Glen Canyon, nel 1963. Le inondazioni naturali non hanno più reintegrato i sedimenti sulle rive del fiume, e così i banchi di sabbia e le spiagge hanno cominciato ad erodersi. Specie invasive come l’albero di tamerice (genere Tamarix) si trasferirono e soffocarono le specie native.

Otto volte dal 1996, più recentemente lo scorso novembre, i funzionari hanno rilasciato inondazioni controllate dalla diga del Glen Canyon, per cercare di ripristinare alcuni dei sedimenti lungo gli argini del fiume a valle e invertire i danni ecologici che la diga ha portato al canyon e altrove.

100 anni da oggi: Il cambiamento climatico minaccia il parco

Le storie geologiche e umane del canyon si scontrano quando si tratta di pensare al futuro – specialmente al ruolo dell’acqua nell’ovest americano con i cambiamenti climatici. Il fiume Colorado fornisce acqua a milioni di persone in sette stati e in Messico. È già sovraccaricato. Il flusso delle acque dalle sorgenti del fiume è sceso di oltre il 16% nell’ultimo secolo, soprattutto a causa delle temperature più calde e della riduzione delle precipitazioni nevose. Mentre i gestori dell’acqua decidono quanta acqua tenere dietro la diga del Glen Canyon e quanta rilasciare a valle, l’ecosistema fluviale del Grand Canyon è solo uno dei tanti utenti in competizione.

Un altro problema urgente per il parco è come fornire abbastanza acqua per i milioni di turisti che bevono, si lavano, sciacquano i bagni e usano l’acqua ogni anno. Soddisfare la sete dei servizi per i visitatori sul South Rim, fortemente sviluppato, comporta il pompaggio di 500.000 galloni di acqua di sorgente al giorno attraverso il canyon da sorgenti sotterranee sul North Rim. Ma il sistema di tubature risale agli anni ’60 e si rompe spesso. E l’impianto idrologico che alimenta le sorgenti è complicato.

I modelli climatici indicano che il manto nevoso invernale diminuirà, e non è affatto chiaro se le sorgenti sul North Rim continueranno ad essere in grado di fornire abbastanza acqua. Già le sorgenti in alcune altre regioni del canyon si sono prosciugate negli ultimi anni. La domanda dei visitatori, le miniere vicine e il cambiamento climatico minacciano l’approvvigionamento idrico del canyon, dice Laura Crossey, una geochimica dell’Università del New Mexico.

Il canyon, con radici che risalgono a miliardi di anni fa, potrebbe scrollarsi di dosso tali cambiamenti, ma i problemi idrici potrebbero presto rappresentare una sfida per gli esseri umani che vengono a meravigliarsi. “Chi sa”, si chiede Karlstrom, “dove saremo tra 100 anni?”

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