Etappe 19 | Castelnau-Magnoac – Cahors / Das Aquitaine-Becken und der Wilson-Zyklus

Die Pyrenäen liegen hinter uns. Die heutige Etappe führt das Peloton durch die sanften Hügel Südfrankreichs. Diese Region ist als Aquitanisches Becken bekannt und wird heute von der Garonne und ihren Nebenflüssen entwässert. Die Landschaft Südfrankreichs mag zwar sanft sein, doch die Topografie im Untergrund ist weitaus spektakulärer.

Aquitanisches Becken: so tief wie der Marianen-Trog

Die Pyrenäen liegen hinter uns. Die heutige Etappe führt das Peloton durch die sanften Hügel Südfrankreichs. Diese Region ist als Aquitanisches Becken bekannt und wird heute von der Garonne und ihren Nebenflüssen entwässert. Die Landschaft Südfrankreichs mag zwar sanft sein, doch die Topografie im Untergrund ist weitaus spektakulärer. Entlang des nördlichen Randes des Aquitanischen Beckens befinden sich Korallenriffe aus den tropischen Meeren des Juras, die etwa 180 Millionen Jahre alt sind und die kristallinen Massive des Zentralmassivs und des Armorikanischen Massivs überlagern. An der tiefsten Stelle des Aquitanischen Beckens, nördlich der Pyrenäen, befindet sich dieser Übergang in einer Tiefe von 11 km. Und auf den Gipfeln der Pyrenäen finden wir dieselben kristallinen Gesteine in einer Höhe von 3 km: ein Höhenunterschied von 14 km. Zum Vergleich: Das Aquitanische Becken ist an seiner tiefsten Stelle so tief wie der Marianen-Trog, der tiefste Punkt der Erdoberfläche. Der Mt. Everest ist nicht einmal 9 km hoch.

Der Wilson-Zyklus, Teil 1: Aufbrechende Kontinente

Das Aquitanische Becken ist eigentlich eine Reihe übereinander gestapelter Becken, die eine Geschichte des Aufbrechens und der Wiedervereinigung von Kontinenten erzählen: den so genannten Wilson-Zyklus. Die ältesten Gesteine des Aquitanischen Beckens, die wir an der Oberfläche sehen können, die 180 Millionen Jahre alten Kalksteine am nördlichen und östlichen Rand, wurden in einer ruhigen, flach-marinen Umgebung abgelagert. Doch diese ruhige Umgebung ist trügerisch: Seismische Untersuchungen im Aquitanischen Becken zeigen, dass die Kruste unter dem Becken entlang großer Brüche zerrissen ist, wobei jeder weitere Block ein wenig tiefer liegt. Ein solcher Prozess der Ausdehnung, bei dem die kontinentale Kruste aufgebrochen wird, wird als "Rifting" bezeichnet und ist derzeit beispielsweise im Ostafrikanischen Grabenbruch aktiv. Diese so genannten "normalen Verwerfungen" bildeten sich zu einer Zeit, als Pangea begann, auseinanderzubrechen, was zunächst zur Bildung des Mittelatlantiks führte, der Afrika von Nordamerika trennte. Im Norden bildete der Mittelatlantik zwei Arme, einen zwischen Iberien und Nordamerika, der sich auch mit dem Golf von Biskaya verband, und den anderen, der in den westlichen Mittelmeerraum zwischen Afrika und Iberien führte und die Adria (zu der die heutige Po-Ebene in Norditalien gehört) von Europa trennte, wo sich das südliche Aquitanische Becken befindet. Als sich in diesem neuen Ozean, den wir als Alpentethys bezeichnen, ein mittelozeanischer Rücken bildete, hörte die Ausdehnung des Aquitanischen Beckens auf, und Kalk- und Sandsedimente lagerten sich in ruhigem Wasser am “passiven” Rand Europas ab.

Der Wilson-Zyklus, Teil 2: Kontinentalkollision

Die alternde ozeanische Kruste wird immer fester, es wird dichter als das Mantelgestein und wird schließlich in einer oder mehreren Phasen subduzieren. Die Subduktion geht weiter bis ein Kontinent auf der subduzierenden Platte auf einen Kontinent auf der darüber liegenden Platte trifft und das Ganze zum Stillstand kommt. Im Fall der Pyrenäen war diese Schließungsgeschichte etwas weniger einfach als in den Lehrbuchmodellen, und die Schließung und Öffnung der Becken erfolgte zweimal. Wie dies genau geschah, wird in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, die sich mit den Pyrenäen befasst, immer noch heftig diskutiert, aber im Aquitanischen Becken kam es vor etwa 100 Millionen Jahren erneut zu normalen Verwerfungen und Ausdehnungen. Das ozeanische Becken, das sich im Jura zwischen der Iberischen Halbinsel, Südfrankreich und der Adria (Italien) bildete, ist heute jedoch durch Subduktion verschwunden. Diese Subduktion führte schließlich zur Bildung der Alpen, des Apennins und - als der Kontinentalrand Iberiens unter Frankreich geschoben wurde - der Pyrenäen. Während der Entstehung der Pyrenäen wurde das Aquitanische Becken zu einem so genannten Vorlandbecken. Das Gewicht der Pyrenäen führt dazu, dass sich die Kruste um den Gebirgsgürtel herum nach unten wölbt, und die so entstandene Vertiefung wird mit dem vom Gebirgsgürtel erodierten Schutt aufgefüllt. Die Erosionsprodukte der Pyrenäen bilden eine 2 km dicke Gesteinsabfolge mit einem Gesamtvolumen von mehr als 50.000 Kubikkilometern. Vor etwa 25 Millionen Jahren kam es zu einem Anstieg der Ablagerungsraten dieser Materialien, etwa zu der Zeit, als Iberien aufhörte, unter Frankreich zu rutschen. Gesteine dieses Alters treten an der Oberfläche entlang des südlichen Randes des Aquitanischen Beckens auf und haben dem erdgeschichtlichen Zeitabschnitt, in dem sie abgelagert wurden, ihren Namen gegeben: das Aquitanisches Zeitalter (vor 23-20 Millionen Jahren). Und ein weiterer Wilson-Zyklus schloss seinen Kreis.

Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Blogs ist die Startliste der Tour de France 2022 noch nicht bekannt. Aber es wäre klug, für diese Etappe einen Radfahrer namens Wilson mitzubringen: das muss der heutige Sieger sein.

I am a paleoclimatologist. That means I am combining climate science and geology to understand the climate conditions and climate changes throughout Earth’s history. My specialty is uncovering repetitive climate changes encrypted in the rock record. These climate rhythms were driven by changes in the astronomical location and orientation of Planet Earth relative to the sun, the so-called Milankovitch cycles.

David De Vleeschouwer

I am a geologist and I study plate tectonics and the driving mechanisms in the Earth’s mantle, mountain building processes, and the geography of the geological past. I enjoy geological fieldworks all over the world, and translating the results to science and a broad public.

Douwe van Hinsbergen