علماء يفكون شفرة التاريخ الجيولوجي لوادي جراند كانيون الأميركي

يمثل وادي "جراند كانيون" أعجوبة من عجائب الطبيعة في أميركا الشمالية، وهو معلم جيولوجي خلاب يقع في ولاية أريزونا في جنوب غربي الولايات المتحدة، ويتميز بخطوطه الجبلية المذهلة ومناظره الغنية بالألوان.

وتوفر الأبحاث الآن نظرة ثاقبة حول كيفية تدفق نهر كولورادو من هذه المنطقة ووقته. ونحت النهر هذا الوادي بفضل قوته المستمرة على مدى ملايين السنين.

وتمكن الباحثون من تتبع المسارات التي سلكها النهر في الماضي من خلال دراسة حبيبات صغيرة من معدن "الزركون" في الحجر الرملي المكون من الرواسب التي حملها النهر وجزيئات الرماد من ثورات بركانية منذ زمن بعيد.

بحيرة واسعة وضحلة

وأشارت الدراسة إلى أن النهر بدأ يتدفق منذ حوالي 6.6 مليون سنة إلى منخفض كبير في سطح الأرض في شمال شرق أريزونا، وكوّن بحيرة واسعة وضحلة شرقي المكان الذي تشكل فيه جراند كانيون لاحقاً.

وخلص الباحثون إلى أن مياه البحيرة تراكمت بمرور الوقت، ثم فاضت في نهاية المطاف فوق نقطة منخفضة على ضفة البحيرة منذ حوالي 5.6 مليون سنة، لتتدفق عبر المنطقة التي أصبحت "جراند كانيون".

ووجد الباحثون أيضاً أن النهر امتلأ وتدفق عبر سلسلة أخرى من الأحواض أسفل "جراند كانيون"، ليصل في النهاية إلى خليج كاليفورنيا منذ حوالي 4.8 مليون سنة، حيث صب مياهه في البحر عند نقطة في شمال غربي المكسيك.

"بحيرة بيداهوشي"

واختفت البحيرة، التي ربما بلغ عرضها أكثر من 150 كيلومترا، منذ زمن طويل. وأطلق عليها الباحثون اسم "بحيرة بيداهوشي"، استناداً إلى اسم تشكيل جيولوجي محلي. وكانت البحيرة تقع في الأغلب فوق ما تُعرف الآن بمحمية قومية نافاهو.

وقال جون هي، عالم الجيولوجيا بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس والمعد المشارك الرئيسي للدراسة المنشورة قبل أيام في دورية "ساينس": "دأب العلماء على مناقشة توقيت تشكل جراند كانيون، وتسهم دراستنا في هذا النقاش".

وأضاف: "تخيلوا أنكم تذهبون إلى ضفة نهر وتلتقطون حفنة من الرمال. وفي تلك الحفنة، توجد مئات الآلاف من حبيبات الرمل التي تبدو مثل أي حبيبة رمل أخرى.

ولكن داخل تلك الحفنة ستكون هناك بضع مئات أو حتى آلاف من حبيبات بلورات الزركون المجهرية، وكل منها عبارة عن خزانة معلومات حول مصدرها".

"نتيجة 5 ملايين سنة"

وساعد تحديد عمر الرماد في تحديد توقيت ترسب قيعان النهر الرملية التي تحتوي على "الزركون".

وينبع نهر كولورادو من ممر لا بودر في حديقة روكي ماونتين الوطنية في كولورادو ويمتد لمسافة حوالي 2330 كيلومتراً.

وقال رايان كرو، عالم الجيولوجيا والباحث في هيئة المسح الجيولوجي الأميركية في فلاجستاف بولاية أريزونا والمعد المشارك في الدراسة: "كان السؤال المطروح منذ فترة طويلة هو: أين كان نهر كولورادو يتدفق قبل أن يمر عبر جراند كانيون؟".

وأضاف: "نعلم منذ زمن طويل أن النهر كان موجوداً في غرب كولورادو منذ 11 مليون سنة، وأنه لم يمر عبر جراند كانيون إلا بعد 5.6 مليون سنة. لكن حتى الآن لا نعرف شيئاً تقريباً عن مكانه خلال الفترة الفاصلة".

وذكر كرو أن عوامل جيولوجية أخرى ربما تكون أسهمت أيضا في تشكيل مسار النهر.

ويبلغ طول جراند كانيون، الذي تكشف جدرانه عن صخور رسوبية وبركانية تشكلت منذ ما يصل إلى 1.8 مليار سنة، نحو 450 كيلومتراً، ويصل عرضه إلى 29 كيلومتراً تقريباً، وعمقه إلى أكثر من 1860 متراً.

وقال كرو: "تظهر الأبحاث السابقة أن نهر كولورادو كان يشق الصخور على مدى المليون سنة الماضية بمعدل متوسط يبلغ حوالي 100 متر إلى 160 متراً لكل مليون سنة، لذا فإن عملية شق صخور الوادي مستمرة. والوادي الذي نراه اليوم هو نتيجة خمسة ملايين سنة تقريباً من حفر النهر والتآكل".

وأضاف: "جراند كانيون، وهو من عجائب الدنيا الطبيعية، يجذب انتباه وفضول كل من يراه تقريباً. يتفاعل الناس معه بطرق مختلفة. لكنني أعتقد أن الكثيرين، حتى أولئك الذين نادراً ما يفكرون في الجيولوجيا، لديهم أسئلة متشابهة عندما يرون جراند كانيون. كيف تشكل الوادي؟ متى تشكل الوادي؟ هذه هي الأسئلة التي نسعى للإجابة عليها".

وأضاف متحدثاً عن جدران الوادي: "بنية الكوكب مكشوفة للغاية، وتتجلى أمامنا بوضوح".