Ein Canyon ist ein tiefes, enges Tal mit steilen Flanken. „Canyon“ kommt vom spanischen Wort cañon, das „Röhre“ oder „Rohr“ bedeutet. Der Begriff „Schlucht“ wird oft für „Canyon“ verwendet, aber eine Schlucht ist fast immer steiler und enger als ein Canyon.
Die Bewegung von Flüssen, die Prozesse der Verwitterung und Erosion und tektonische Aktivität schaffen Canyons.
Fluss-Canyons
Der bekannteste Canyon-Typ ist wohl der Fluss-Canyon. Der Wasserdruck eines Flusses kann sich tief in ein Flussbett einschneiden. Sedimente aus dem Flussbett werden flussabwärts getragen und bilden eine tiefe, enge Rinne.
Flüsse, die auf dem Grund von tiefen Canyons liegen, werden als verschanzte Flüsse bezeichnet. Sie sind verschanzt, weil sie im Gegensatz zu Flüssen in breiten, flachen Überschwemmungsgebieten nicht mäandern und ihren Lauf ändern.
Der Yarlung Zangbo Grand Canyon in Tibet, einer Region im Südwesten Chinas, wurde über Millionen von Jahren vom Yarlung Zangbo Fluss geformt. Dieser Canyon ist der tiefste der Welt – an manchen Stellen erstreckt er sich mehr als 5.300 Meter von oben nach unten. Der Yarlung Zangbo Canyon ist auch einer der längsten Canyons der Welt, mit etwa 500 Kilometern.
Witterung und Erosion
Witterung und Erosion tragen ebenfalls zur Bildung von Canyons bei. Im Winter sickert Wasser in Risse im Gestein. Dieses Wasser gefriert. Wenn Wasser gefriert, dehnt es sich aus und wird zu Eis. Das Eis zwingt die Risse dazu, immer größer zu werden und erodiert dabei Gesteinsbrocken. Bei kurzen, heftigen Regenfällen strömt das Wasser durch die Risse und erodiert noch mehr Felsen und Gestein. Da immer mehr Felsen abbröckeln und herabfallen, wird der Canyon oben breiter als unten.
Wenn dieser Prozess in weichem Gestein, wie z. B. Sandstein, abläuft, kann er zur Entstehung von Slot Canyons führen. Slot Canyons sind sehr schmal und tief. Manchmal kann ein Slot Canyon weniger als einen Meter breit, aber hunderte von Metern tief sein. Slot Canyons können gefährlich sein. Ihre Seiten sind meist sehr glatt und schwer zu begehen.
Einige Canyons mit hartem, darunter liegendem Gestein können Klippen und Felsvorsprünge entwickeln, nachdem das weichere Oberflächengestein erodiert ist. Diese Felsvorsprünge sehen aus wie riesige Stufen.
Manchmal können sich ganze Zivilisationen auf und um diese Canyonvorsprünge herum entwickeln. Amerikanische Ureinwohnervölker, wie die Hopi und Sinagua, bauten Klippenwohnungen. Klippenwohnungen waren wohnungsähnliche Behausungen, die Hunderte von Menschen beherbergten. Die schattigen, erhöhten Felsvorsprünge im Walnut Canyon und Canyon de Chelly in Arizona boten Schutz vor feindlichen Nachbarn und der brennenden Wüstensonne.
Hartgestein-Canyons, die an einem Ende offen sind, werden Box-Canyons genannt. Das Volk der Hopi und Navajo nutzte Box-Canyons oft als natürliche Korridore für Schafe und Rinder. Sie bauten einfach ein Tor auf der offenen Seite des Box-Canyons und schlossen es, wenn die Tiere drinnen waren.
Kalkstein ist eine Art von hartem Gestein, das oft in Canyons zu finden ist. Manchmal erodiert der Kalkstein und bildet Höhlen unter der Erde. Wenn die Decken dieser Höhlen einstürzen, bilden sich Canyons. Die Yorkshire Dales, ein Gebiet in Nordengland, sind eine Ansammlung von Flusstälern und Canyons, die durch Einstürze von Kalksteinhöhlen entstanden sind.
Tektonische Hebung
Canyons werden auch durch tektonische Aktivität gebildet. Wenn sich die tektonischen Platten unter der Erdkruste verschieben und zusammenstoßen, kann ihre Bewegung die Landschaft des Gebiets verändern. Manchmal führt die tektonische Aktivität dazu, dass sich ein Bereich der Erdkruste höher als das umliegende Land erhebt. Dieser Vorgang wird als tektonische Hebung bezeichnet. Durch tektonische Hebung können Plateaus und Berge entstehen. Flüsse und Gletscher, die sich durch diese erhöhten Landflächen schneiden, bilden tiefe Canyons.
Der Grand Canyon, im US-Bundesstaat Arizona, ist ein Produkt tektonischer Hebung. Mit einer Länge von bis zu 447 Kilometern, einer Breite von 29 Kilometern und einer Tiefe von 1,8 Kilometern ist der Grand Canyon der größte Canyon in den Vereinigten Staaten. Der Grand Canyon wurde über Millionen von Jahren geformt, als der Colorado River das Colorado Plateau durchschneidet. Das Colorado-Plateau ist ein großes Gebiet, das vor Millionen von Jahren durch tektonische Hebung angehoben wurde. Geologen diskutieren über das Alter des Canyons selbst – er könnte zwischen 5 Millionen und 70 Millionen Jahre alt sein.
Canyons offenbaren die Erdgeschichte
Canyons sind wie stille Tagebücher der Geschichte eines Gebiets über Tausende oder sogar Millionen von Jahren. Durch das Studium der freigelegten Gesteinsschichten in einer Canyonwand können Experten erfahren, wie sich das Klima veränderte, welche Art von Organismen zu bestimmten Zeiten lebten und vielleicht sogar, wie sich der Canyon in Zukunft verändern könnte.
Zum Beispiel entdeckten Geologen bei der Untersuchung von Gesteinsschichten in der Columbia River Gorge in den US-Bundesstaaten Washington und Oregon, dass die ältesten Gesteine dort mindestens 17 Millionen Jahre alt sind. Sie fanden auch heraus, dass es sich bei den Gesteinen um dunkelschwarzen Basalt handelt, der aus gehärteter Lava besteht. Daraus schlossen die Geologen, dass sich die Felsen bildeten, als Vulkane ausbrachen und ihre Lava auf das Land schwappte. Im Laufe der Jahrmillionen schnitten der Columbia River und eiszeitliche Gletscher durch das Gebiet und legten die vulkanischen Anfänge frei.
Canyons sind auch für die Paläontologie, also die Erforschung von Fossilien, wichtig. Fossilien sind oft in trockenen, heißen Gebieten am besten erhalten. Da sich Canyons normalerweise unter den gleichen Bedingungen bilden, sind sie gute Orte, um Fossilien zu untersuchen.
Die Sedimentschichten, die ein Canyon offenbart, können die Datierung von Fossilien erleichtern. Zum Beispiel wurde 2009 in der Glen Canyon National Recreation Area im US-Bundesstaat Utah ein neues Gebiet mit Dinosaurierspuren entdeckt. Diese Spuren enthüllen neue Informationen über eine Gruppe von Dinosauriern, die Ornithopoden genannt werden. Paläontologen analysierten die Gesteinsschichten, die die Fossilien umgeben, um deren Alter zu schätzen. Diese neuen Dinosaurierspuren zeigen, dass Ornithopoden 20 Millionen Jahre früher lebten, als Wissenschaftler dachten.
Geologen untersuchen Canyons, um zu bestimmen, wie sich die Landschaft in Zukunft verändern wird. Die Erosionsmuster und die Dicke der verschiedenen Schichten können das Klima in verschiedenen Jahren offenbaren. Eine Reihe von sehr trockenen Jahren wird sehr dünne Gesteinsschichten aufweisen, wenn wenig Erosion stattgefunden hat. Das Gesamtmuster von Erosion und Schichtung verrät die Geschwindigkeit des Wasserflusses, sowohl vom Fluss als auch vom Regen, durch einen Canyon.
Geologen schätzen, dass der Grand Canyon zum Beispiel alle 200 Jahre mit einer Geschwindigkeit von 0,3 Metern erodiert wird. Das Colorado Plateau, das geologische Gebiet, in dem sich der Grand Canyon befindet, ist ein sehr stabiles Gebiet. Geologen erwarten, dass sich der Grand Canyon weiter vertieft, solange der Colorado River fließt.
Submarine Canyons
Einige der tiefsten Canyons liegen unter dem Meer. Diese submarinen Canyons schneiden in Kontinentalschelfe und Kontinentalabhänge ein – die Ränder der Kontinente, die unter Wasser liegen.
Einige submarine Canyons wurden von Flüssen gegraben, die in Zeiten flossen, als der Meeresspiegel niedriger war und die Kontinentalschelfe freigelegt waren. Der Hudson Canyon erstreckt sich von der Mündung des Hudson River in den US-Bundesstaaten New York und New Jersey über 750 Kilometer (450 Meilen) in den Atlantik. Zumindest ein Teil des Hudson Canyons war das Flussbett während der letzten Eiszeit, als der Meeresspiegel viel niedriger war.
Submarine Canyons können auch entstehen, wenn starke Meeresströmungen Sedimente wegspülen. Genau wie Flüsse Land erodieren, graben diese Strömungen tiefe Canyons in den Meeresboden. Starke Strömungen des Atlantiks verhindern, dass sich der Whittard Canyon, etwa 400 Kilometer südlich der Küste Irlands, mit Sediment füllt. Wissenschaftler, die den Whittard Canyon untersuchen, glauben, dass sich Gletscherwasser mit Meerwasser vermischt hat, um vor Tausenden von Jahren in den submarinen Canyon zu strömen.
Die Entstehung einiger submariner Canyons ist immer noch ein Rätsel. Der Monterey Canyon ist ein tiefer submariner Canyon vor der Küste des US-Bundesstaates Kalifornien. Aufgrund seiner Größe wurde er mit dem Grand Canyon verglichen. Er ist 152 Kilometer (95 Meilen) lang und an seiner tiefsten Stelle 3,2 Kilometer (2 Meilen) tief. Geologen sind sich immer noch nicht sicher, wie der Monterey Canyon gebildet wurde. Eine Theorie besagt, dass der Canyon durch einen alten Abfluss des Sacramento oder Colorado Rivers gebildet wurde. Eine andere Theorie besagt, dass der Canyon durch tektonische Aktivitäten entstanden ist – ein Erdbeben, das den Fels mit enormer Kraft aufgespalten hat. Wissenschaftler glauben, dass der Canyon vor 25 bis 30 Millionen Jahren entstanden ist.
Die Tiefe der unterseeischen Canyons macht es schwierig, sie zu erforschen. Wissenschaftler verwenden normalerweise ferngesteuerte Fahrzeuge (ROVs), um Studien durchzuführen. Manchmal können sie auch ein U-Boot, eine spezielle Art von Unterwasserfahrzeug, verwenden. Das Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) verwendet ein Fahrzeug namens Ventana, um den Monterey Canyon zu erforschen. Durch die Ventana und andere Forschungsfahrzeuge haben MBARI-Wissenschaftler neue Arten von Organismen entdeckt, die im Canyon leben, von winzigen Seeanemonen bis hin zu Riesenkalmaren.