Teddy Roosevelt nazwał Wielki Kanion jednym z wielkich zabytków, które każdy Amerykanin powinien zobaczyć. 100 lat temu, 26 lutego 1919 r., Kongres podkreślił rekomendację Roosevelta dotyczącą podróży, uznając kanion Arizony za park narodowy.
Ale historia 277-milowego kanionu sięga znacznie głębiej. Ludzie po raz pierwszy zetknęli się z nim około 12 000 lat temu, gdy pierwsi Amerykanie rozprzestrzeniali się po kontynencie. W XVI wieku kilku hiszpańskich odkrywców zaczęło przechodzić przez kanion. W maju 1869 roku jednoręki weteran wojny secesyjnej John Wesley Powell – przyszły szef amerykańskiej służby geologicznej – poprowadził dziewięciu ludzi na bezprecedensową wyprawę łodzią w dół rzeki Kolorado. Jego raport z tej wyprawy, a także z drugiej dwa lata później, przyczyniły się do ugruntowania reputacji Wielkiego Kanionu jako narodowej ikony i cudu natury.
Dzisiaj Wielki Kanion gości 6 milionów turystów rocznie, co czyni go drugim najczęściej odwiedzanym parkiem narodowym USA po znacznie bardziej dostępnym Great Smoky Mountains. Turyści przyjeżdżają, aby podziwiać ogrom kanionu i spektakl tego, jak rzeka Kolorado przebiła się przez kolejne warstwy skał, aby odsłonić ombre czerwonych, brązowych, różowych, fioletowych i innych kolorów.
W 2019 roku przypada setna rocznica utworzenia parku narodowego i 150. rocznica pierwszej wyprawy Powella, „to dobry czas, aby spojrzeć zarówno wstecz, jak i do przodu”, mówi Karl Karlstrom, geolog z Uniwersytetu Nowego Meksyku w Albuquerque, który badał kanion przez większość swojej kariery. „To zabawne – można by pomyśleć, że wszystko zostało już odkryte w Wielkim Kanionie, ponieważ ludzie pracują tam od tak dawna. A jednak wciąż dramatycznie zmieniamy nasze rozumienie.”
Wśród nowych odkryć są uaktualnione wieki jednej z najważniejszych warstw skalnych w kanionie, odkrycie, które przesuwa kluczowe punkty w jego geologicznej historii. Naukowcy nadal debatują nad wiekiem samego kanionu – nawet jeśli badają, jaka może być jego przyszłość w erze zmian klimatycznych.
Tutaj Knowable przygląda się znaczącym kamieniom milowym w ewolucji kanionu, widzianym w kilku wybranych momentach przeszłości, teraźniejszości i przyszłości.
Ponad 1 miliard lat temu: Fundamenty zostały położone
Historia Wielkiego Kanionu rozpoczęła się prawie 2 miliardy lat temu, kiedy dwie płyty skorupy ziemskiej zderzyły się. Gdy się zetknęły, rzędy wysp wulkanicznych rozbiły się o siebie i połączyły. Pod wpływem ekstremalnego ciepła i ciśnienia ich skały przekształciły się w ciemnokolorowe skały „bazowe” widoczne dziś na dnie kanionu – w tym liczące 1,84 miliarda lat skały zwane gnejsami Elves Chasm, najstarsze znane w kanionie.
Przez pewien czas po tym, między około 1,75 miliarda a 1,25 miliarda lat temu, geologiczna historia Wielkiego Kanionu zaginęła. Erozja wymazała skały z tego okresu jak rozdziały wyrwane z książki historycznej. Historia zaczyna się na nowo między 1,25 miliarda a 730 milionów lat temu, kiedy nowe warstwy skalne, znane jako Grand Canyon Supergroup, tworzyły się z przerwami.
Sedymenty dryfowały na dno prehistorycznych mórz i tam stwardniały, tworząc warstwy, które obejmują wapień liczący 1,25 miliarda lat, usiany skamieniałościami glonów, najwcześniejszego życia odnotowanego w kanionie.
Ponad 100 milionów lat temu: Górne warstwy skalne osiadają na miejscu
Siły geologiczne w końcu połamały warstwy supergrupy na kawałki i przechyliły je pod kątem. Erozja zmiotła je, a na ich szczycie utworzyło się kolejne morze. Nowe osady zaczęły osadzać się na dnie morza – i to jest właśnie krok, który ostatnio zaskoczył Karlstroma i jego kolegów.
Postanowili oni przeanalizować fragmenty minerałów z jednej z warstw skalnych, znanej jako Formacja Sixtymile. Nigdy wcześniej nie była ona dokładnie datowana, ale sądzono, że ma około 650 milionów lat. Jednak badania minerałów wykazały, że ma ona zaledwie 508 milionów lat, napisał zespół w zeszłym roku w Nature Geoscience. Oznacza to, że formacja Sixtymile nie jest częścią starszej supergrupy Wielkiego Kanionu, ale częścią młodszej grupy skał, która uformowała się, gdy poziom morza podnosił się, a wody przemywały tam i z powrotem przez ten region. Teraz zespół Karlstroma może wykorzystać te nowe daty, by lepiej zrozumieć, jak szybko doszło do tej powodzi i jak szybko na szczycie formacji Sixtymile uformowały się inne warstwy skalne.
Przez następne kilkaset milionów lat, osady zasilane przez ocean nadal się gromadziły. Skały, które tworzą górne dwie trzecie ścian kanionu – wapienie, łupki i piaskowce o różnych mieniących się kolorach – należą do tego okresu, między około 508 milionami a 270 milionami lat temu. John Strong Newberry, który w 1857 roku został pierwszym geologiem badającym kanion, nazwał je „najwspanialszą ekspozycją skał warstwowych, jaka istnieje na świecie”. Na brzegu kanionu znajduje się kremowy wapień Kaibab, który ma stosunkowo niewiele ponad 270 milionów lat.
Geolodzy badający głęboką historię Wielkiego Kanionu ujawnili złożone warstwy skał, które leżą u podstaw gigantycznej przepaści.
Ponad 1 milion lat temu: Płaskowyż się wznosi, rzeka przez niego płynie
To trwało eony, ale do tego momentu wszystkie warstwy skalne kanionu zostały zbudowane. Trzeba było tylko sprawić, by stały się widoczne. Ta część historii zaczęła się około 70 milionów lat temu, kiedy dwie płyty skorupy ziemskiej zgniotły się razem i zaczęły wypychać Góry Skaliste. To, co obecnie znajduje się w rejonie Four Corners w południowo-zachodniej części USA – szerzej znane jako Płaskowyż Kolorado – zaczęło się wznosić, przechodząc od poziomu bliskiego morza do wysokości tysięcy stóp.
Sześćdziesiąt milionów lat temu Góry Skaliste i cały Płaskowyż Kolorado, którego częścią jest Wielki Kanion, podniosły się w wyniku aktywności tektonicznej. Po erozji górnych warstw skalnych (zielonych), rzeka Kolorado nabrała mocy i zaczęła przecinać starożytną skałę, pozostawiając po sobie wspaniały kanion, który widzimy dzisiaj.
Do około 6 milionów lat temu, wody spływające z Gór Skalistych utworzyły potężną rzekę Kolorado. W miarę jak płaskowyż się podnosił, rzeka wcinała się w niego, rzeźbiąc z czasem kanion. Mniejsze rzeki w końcu wycięły boczne kaniony, mesazy i ostańce, które są dziś tak charakterystyczne dla kanionu.
Nie wszyscy geolodzy zgadzają się z czasem tej historii. Niektórzy twierdzili, opierając się na tym, jak długo pewne minerały skalne wydają się być odsłonięte na powierzchni w częściach kanionu, że kanion ma aż 70 milionów lat. Karlstrom twierdzi jednak, że choć część kanionu może być starsza, system rzeczny jako całość nie połączył się i nie popłynął aż do około 6 milionów lat temu.
Ponad 10 000 lat temu: Ludzie spotykają kanion
Jak geologiczna historia kanionu dobiegała końca, rozpoczęła się historia człowieka. Ludzie po raz pierwszy przybyli do obu Ameryk pod koniec ostatniej epoki lodowcowej, ponad 12 000 lat temu.
Do około 10 000 lat temu żyli w kanionie i wokół niego oraz polowali na ogromne, dziś już nieistniejące zwierzęta, takie jak leniwiec Shasta (Nothrotheriops). Niedawno ludzie żyjący w kanionie wykonali i pozostawili figurki zwierząt z rozszczepionymi gałązkami, które datowane są na około 4 tysiące lat temu. Tysiąc lat temu, ludzie uprawiali rośliny wzdłuż dna kanionu i chowali swoje zbiory w schronieniach wydrążonych w ścianach, niektóre z nich są nadal widoczne do dziś.
Podczas ostatniej epoki lodowcowej, olbrzymie leniwce naziemne, takie jak ten leniwiec Shasta, przemierzały amerykański Zachód (po lewej). Uważa się, że te duże ssaki, które wyginęły, współistniały z rdzennymi Amerykanami, którzy żyli w Wielkim Kanionie i w jego pobliżu ponad 10 000 lat temu. Starożytne podobizny zwierząt stworzone z rozszczepionych gałązek (prawo), niektóre tak stare jak 4,000 lat, zostały znalezione w całym kanionie.
CREDIT: FUNKMONK / WIKIMEDIA COMMONS (LEFT); GRAND CANYON NPS (RIGHT)
100 lat temu: Kanion staje się celem podróży Amerykanów
Dzisiaj istnieje co najmniej 12 plemion rdzennych Amerykanów, którzy żyją w kanionie lub w jego pobliżu, ale ich życie różni się dramatycznie od czasów minionych. W 1882 roku, na przykład, rząd USA ograniczył plemię Havasupai do małego rezerwatu na dnie kanionu. Zamiast przenosić się sezonowo tam, gdzie zwierzyna była najobfitsza, Havasupai zostali zmuszeni do trudnego życia w kanionie przez cały rok.
Ludzie używali i żyli w Wielkim Kanionie nieprzerwanie przez prawie 12 000 lat, według znalezisk archeologicznych znalezionych na terenie parku narodowego. Tutaj, spichlerze liczące sobie około 1000 lat grzęzną nad Nankoweap, wzdłuż rzeki Kolorado w Marble Canyon.
CREDIT: NPS PHOTO BY MARK LELLOUCH
I wtedy powstał park narodowy, i uwaga podróżników daleko i szeroko.
Od tego czasu ekosystem rzeki również dramatycznie się zmienił. Chociaż obrońcy środowiska byli w stanie powstrzymać rzekę Kolorado przed budową tamy w pobliżu Wielkiego Kanionu, rząd zbudował tamę dalej w górę rzeki, w Glen Canyon, w 1963 roku. Naturalne powodzie nie uzupełniały już osadów na brzegach rzeki, więc piaszczyste łachy i plaże zaczęły ulegać erozji. Gatunki inwazyjne, takie jak tamaryszek (rodzaj Tamarix), wprowadziły się i wyparły gatunki rodzime.
Osiem razy od 1996 r., ostatnio w listopadzie ubiegłego roku, urzędnicy wypuścili kontrolowane powodzie z tamy Glen Canyon, aby spróbować przywrócić niektóre osady wzdłuż brzegów rzeki w dół rzeki i odwrócić szkody ekologiczne, które tama przyniosła do kanionu i innych miejsc.
100 lat od teraz: Zmiany klimatyczne zagrażają parkowi
Geologiczne i ludzkie historie kanionu zderzają się, gdy przychodzi do myślenia o przyszłości – zwłaszcza o roli wody na amerykańskim Zachodzie w miarę zmian klimatycznych. Rzeka Kolorado dostarcza wodę milionom ludzi w siedmiu stanach, a także w Meksyku. Już teraz jest ona przeciążona. Przepływ wody w górnym biegu rzeki spadł o ponad 16 procent w ciągu ostatniego stulecia, głównie z powodu cieplejszych temperatur i zmniejszonych opadów śniegu. Menedżerowie wodni decydują, ile wody zatrzymać za Tamą Glen Canyon, a ile wypuścić w dół rzeki. Ekosystem rzeki w Wielkim Kanionie jest tylko jednym z wielu konkurujących ze sobą użytkowników.
Innym palącym problemem dla parku jest to, jak dostarczyć wystarczającą ilość wody dla milionów turystów, którzy piją, myją się, spłukują toalety i w inny sposób wykorzystują wodę każdego roku. Zaspokajanie pragnienia turystów na silnie rozwiniętym South Rim wymaga pompowania 500 000 galonów wody źródlanej dziennie przez kanion z podziemnych źródeł na North Rim. Jednak system rurociągów pochodzi z lat 60-tych i często się psuje. A hydraulika, która zasila źródła jest skomplikowana.
Jednym z najbardziej bezpośrednich zmartwień dla geologów badających Wielki Kanion jest to, jak zmiany klimatyczne mogą na niego wpłynąć. Jednym ze zmartwień jest trwałość dostaw wody.
Modele klimatyczne wskazują, że zimowy śnieg będzie się zmniejszał i nie jest wcale jasne, czy źródła na North Rim będą nadal w stanie dostarczyć wystarczającą ilość wody. Już teraz źródła w niektórych innych regionach kanionu wyschły w ostatnich latach. Zapotrzebowanie turystów, pobliskie górnictwo i zmiany klimatyczne zagrażają zaopatrzeniu kanionu w wodę, mówi Laura Crossey, geochemik z Uniwersytetu Nowego Meksyku.
Kanion, którego korzenie sięgają miliardów lat, może znieść takie zmiany, ale problemy z wodą mogą wkrótce stanowić wyzwanie dla ludzi, którzy przyjeżdżają, aby go podziwiać. „Kto wie,” pyta Karlstrom, „gdzie będziemy za 100 lat?”