De onderste steen moet boven!

Tektonikarena Sardona

De uitdrukking ‘En de onderste steen moet boven komen’ wordt nogal eens gebruikt, tot in de politiek aan toe. Meestal gaat het om een misstand en kost het jaren van onderzoek. Behalve in de Zwitserse Alpen: daar kun je de omkering met blote ogen aanschouwen.

In het hooggebergtelandschap rondom de Piz Sardona in Oost-Zwitserland hebben omvangrijke geologische processen miljoenen jaren terug gesteente dat diep in de aardkorst lag, nabij de oppervlakte gebracht en over ander gesteente heen geschoven. Dit heet in de geologie een overschuiving. Hier op de grens van de kantons Graubünden en Glarus bevindt zich de grootste overschuiving van Zwitserland, de Glarner Hauptüberschiebung. In een tempo van slechts enkele millimeters per jaar kwam de onderste steen letterlijk boven.

In 2008 plaatste Unesco dit unieke landschap van ongeveer 330 km2 op de werelderfgoedlijst. De ‘Tektonikarena Sardona’ is een van de weinige gebieden die vanwege de geologie Unesco-werelderfgoed voor de mensheid zijn.

Segnas Sut

Ik wandel vanaf het bergstation Grauberg, waar de kabelbaan vanuit het dorp Flims me naartoe heeft gebracht, een stukje omlaag naar de Segneshütte op 2102 m hoogte. Het is gemakkelijk om hier ‘boven’ te komen: de route is kort en voert over een breed pad. Het uitzicht is prachtig: ver beneden, 900 meter lager, zie ik Flims liggen. Na een kop koffie op het zonnige terras van de berghut loop ik verder door een kloof over een smal stenig pad. Na een halfuur duikt een brede en lange vlakte op omringd door bergen met steile wanden. Ik wist het al van de topografische kaart, maar de aanblik is toch een complete verrassing. Wat een indrukwekkend landschap. Heel in de verte lopen een paar mensen als stipjes; zo uitgestrekt is de door bergen omringde kom. Het is een glaciaal tongbekken, in het lokale Rheto-Romaans: Segnas Sut (Untere Segnasboden). Tot na het einde van de laatste ijstijd, het Weichselien (in de Alpen Würm genoemd), heeft hier een grote gletsjertong gelegen. Het uitzicht is adembenemend. En dat is nog niet alles: ik heb nu ook zicht op de hoge bergketen aan de achterzijde van de kom. Scherpe pieken markeren de hoge horizon van bergen in de verte. Maar het ziet er een beetje vreemd uit: de pieken lijken een beetje op een rij tanden en kiezen van een schots en scheef gebit. De onderkant tekent zich af als een scherpe horizontale lijn. Dit is waarvoor ik kwam. Het is de grens tussen twee heel verschillende soorten gesteente. Je kunt dat aan de kleur en de structuur zien. Dit is het object van het Unesco-werelderfgoed, de Tektonikarena Sardona.

Gebergtevorming

De meeste mensen weten tegenwoordig wel dat tektonische platen, die veelal bestaan uit een continent en een stuk aangrenzende oceaan, in de loop van de geologische geschiedenis over de hele aarde hebben gezworven. Daarbij kwamen de platen herhaaldelijk in botsing met een of meer andere. Inmiddels is deze zwerftocht, en de verandering in de ligging van de platen ten opzichte van elkaar tot bijna drie miljard geleden, tot in detail bekend. Tijdens die botsingen ontstond steeds een kreukelzone: een hooggebergte. De tussenliggende gesteenten werden intensief geplooid en gebroken. Zo is het ook bij de vorming van de Alpen gebeurd.

Gebergten ontstaan en vergaan. De opbouw duurt ongeveer 50 miljoen jaar. Tijdens en vooral daarna wordt het gebergte in ongeveer 10 miljoen jaar weer afgebroken tot een zwak golvende schiervlakte. Daardoor is van veel voormalige gebergten op aarde nog slechts de wortelzone, het fundament, overgebleven. Denk in Europa aan de Ardennen en Bretagne. De Alpen verkeren nu in de overgangsfase. Ze worden nog steeds iets hoger, maar de afbraak begint de overhand te krijgen.

De Alpen ontstonden door de botsing tussen de grote Europese plaat en een veel kleinere, Adria genaamd. Deze microplaat raakte los van Noord-Afrika, ging een eigen weg naar het noorden en schoof over de zware oceanische korst van de Tethysoceaan, die ten zuiden van het toenmalige Europa lag. De zuidkust van Europa lag toen bij de huidige stad Basel: ‘Basel aan zee’ dus. De oceanische korst onderging subductie: hij dook onder de lichtere continentale korst van Adria. Tussen 80 en 30 miljoen jaar geleden schoof de Tethysoceaan tussen Europa en Adria geleidelijk dicht. De kreukelzone tussen beide platen werd geplooid en opgeheven tot een hooggebergte. De Alpen waren geboren.

Dekbladen

De gesteenten tussen Europa en Adria, die aanvankelijk in de Tethysoceaan waren bezonken, vielen als plooien in een tafelkleed over elkaar heen. Zulke overschuivingen van grote gesteentemassa’s heten dekbladen: grote liggende plooien met op elkaar gestapelde gesteentepakketten van tientallen kilometers lengte en dikte. Tegelijkertijd begon de erosie van het gebergte in wording. Was dit niet gebeurd, dan zouden de Alpen nu meer dan 10 kilometer hoog zijn. De bovenste, hoogst liggende dekbladen werden het eerst afgebroken. Het waren Bündnerschiefer en Flysch, gesteenten die oorspronkelijk in tropisch Afrika waren gevormd en later door rivieren werden afgevoerd naar de Tethysoceaan. Ze bestaan uit rode conglomeraten, aaneen gekit grind, en zand- en kalkstenen. Een groot deel daarvan is diep in de aardkorst door druk omgevormd tot groenachtige fylliet, een metamorf gesteente dat uit dunne schilferige plaatjes bestaat. De fylliet in het Sardona-gebied heet Verrucano. De oorspronkelijke ouderdom is Perm, ongeveer 270 miljoen jaar geleden. Dit Afrikaanse gesteente schoof als bovenste dekblad over een ander dekblad heen, waarvan het gesteente dicht bij de oorspronkelijke Zuid-Europese kust was gevormd. Dit Europese gesteente, kalksteen, was ontstaan uit overblijfselen van tropische koralen en schelpen in de toen tropische Tethysoceaan. Met een ouderdom van ‘slechts’ 50 miljoen jaar een heel stuk jonger dan de Verrucano.

Haarscherpe grens

De hoge getande bergketen aan de achterzijde van de Segnas Sut is het restant van de oude Verrucano. Uit de verte heeft het een grijze kleur met een enigszins groenige tint. Eronder ligt de lichter gekleurde grijze kalksteen. Het meest opvallend vanuit de verte is echter een scherpe, bijna rechte, horizontale lijn tussen deze twee gesteentesoorten. Deze is van oost naar west over kilometers te volgen. Door deze lijn en het kleurverschil zijn de twee gesteentesoorten goed te onderscheiden. De lijn vormt het overschuivingsvlak tussen twee dekbladen, waarbij het bovenste en oudste met de Verrucano over het onderste en jongste dekblad met de kalksteen heen geschoven is. Het is al heel uitzonderlijk in de Alpen dat twee op elkaar liggende dekbladen zo goed zichtbaar zijn. Maar het meest bijzondere is wel dat het bovenste dekblad dus veel ouder is dan het onderste. Dit is uitzonderlijk in de aardgeschiedenis. Want een van de principes in de geologie is dat in een reeks op elkaar liggende gesteentelagen de ouderdom van boven naar beneden toeneemt en niet andersom. De bovenste laag is het laatst ontstaan en daarmee jonger dan alle lagen die eronder liggen. Dit heet in de geologie het ‘principe van de superpositie’. Is het andersom, dan is er iets bijzonders gebeurd.

Het is volkomen terecht dat de Unesco de Tektonikarena Sardona op de werelderfgoedlijst heeft geplaatst. Zoiets komt maar op enkele plekken op de aarde voor. De plek is nog extra bijzonder omdat het landschap en het uitzicht zo indrukwekkend zijn: je wandelt door een landschap waar een smeltwaterrivier met talloze vertakkingen doorheen stroomt, waar de koeien in de enorme alpenwei in de zomer grazen en waar je je omarmd voelt door een uiterst traag verlopen geologisch fenomeen dat maar op enkele plaatsen in de wereld zichtbaar is. Wat een ervaring.

BRONNEN

• Bundesamt für Landestopografie (2013). Tektonikarena Sardona. Wander- und geologische Karte 1:50000, nr. 5080T.
• Gerth, R. et al. (2018). Tektonikarena Sardona. Zürich: AS Verlag.
• Pfiffner, O.A. (2019). Landschaften und Geologie der Schweiz. Bern: Haupt Verlag.
• swisstopo.ch