English
Najwyższe miejsce na Ziemi to pasmo Himalajów Wysokich. Znajduje się w nim 10 z 14 ośmiotysięczników, czyli szczytów o wysokości przekraczającej 8 tys. m n.p.m. Dokładne wartości zależą od przyjętej metody pomiaru, więc różne źródła podają różne liczby. Nie wnikając w szczegóły, wiadomo, że najwyższy z nich to Czomolungma, znana także jako Mount Everest, wyniesiona na około 8850 metrów. Na zachód od niej leży Czo Oju, na wschód Lhotse i Makalu. Pozostałe położone są nieco dalej. Najbardziej wysunięta na wschód jest Kanczendzonga, a między nią a Makalu biegnie jedna z najgłębszych dolin świata, żłobiona przez rzekę Arun. I właśnie ta niewielka rzeka przykłada się do wysokościowego rekordu Himalajów, o czym donosi chińsko-brytyjski zespół naukowców na łamach Nature Geoscience [1].
Orogeneza alpejska, czyli powstanie Himalajów
Geneza Himalajów jest znana od czasu, gdy geolodzy zaakceptowali hipotezę wędrówki kontynentów Wegenera i nadali jej formę naukowej teorii tektoniki płyt. Kontynentalna płyta indyjska około 100 mln lat temu oderwała się od superkontynentu Gondwany i ruszyła na północ i jakieś 50 mln lat później zderzyła się z płytą eurazjatycką. Strefa zgniotu (w języku geologii – fałdowania) to właśnie pasmo Himalajów. W podobnym czasie analogiczne procesy zachodziły w innych miejscach, co jest określane jako orogeneza alpejska, a Himalaje stały się elementem wielkiego łańcucha gór ciągnących się od Maroka do Indonezji.
Orogeneza alpejska trwa nadal, a powstałe w jej trakcie góry nadal rosną. W większości miejsc wypiętrzanie jest szybsze niż erozja. Według modeli Himalaje Wysokie, łącznie z Czomolungmą, powinny obecnie przyrastać około 1 mm rocznie. Obserwacje GPS wskazują jednak, że tempo to jest dwukrotnie wyższe. Biorąc pod uwagę całą historię pasma i tempo wypiętrzania wynikające z sił tektonicznych, Mount Everest powinien być o kilkadziesiąt (15-50) metrów niższy niż jest obecnie.
Izostazja, czyli jak rzeka Arun oddziałuje na wysokość gór
Co odpowiada za tę nieoczekiwaną nadwyżkę? Najprawdopodobniej – paradoksalnie – erozja wodna, i to na kilka sposobów. W samych najwyższych partiach gór rzeki są stosunkowo nieduże i ich siła erozyjna jest ograniczona. Wyjątkiem jest Arun, którego dolina, biegnąca między Makalu a Kanczendzongą, to kanion głęboki na 5 km. Jest to obszar gigantycznej erozji, której efekt dokłada się do tworzenia delty Gangesu i Brahmaputry. Erozja sama w sobie raczej wpływa na denudację, czyli wyrównywanie terenu. W delcie teren się podnosi, ale w górnych odcinkach obniża.
Arun płynie na tyle daleko od najwyższych szczytów, że jego erozja bezpośrednio ich nie dotyka. Natomiast dolina tworzy taką wyrwę w masie górotworu, że region ten ma mniejszy ciężar niż dalsze okolice, co sprawia, że siły wyporu płaszcza Ziemi natrafiają tu na mniejszy nacisk grawitacyjny i wypychają ten fragment skorupy ziemskiej łatwiej niż sąsiednie. Zjawisko to znane jest jako izostazja i obserwowane na dużą skalę w miejscach po wycofanym lądolodzie, na przykład od kilku tysięcy lat na wybrzeżach Bałtyku.
Erozja odpowiada nie tylko za zainicjowanie izostazji. Odpowiada też za samo umiejscowienie doliny. Na północ i południe od Himalajów płyną dwie z najpotężniejszych rzek Ziemi – Ganges i Brahmaputra. One same leżą dość daleko od ośmiotysięczników, ale ich dopływy odwadniają Himalaje, zabierając z nurtem olbrzymie ilości zerodowanych skał. Większość rzek kluczy między grzbietami, ale ostatecznie po północnej stronie łańcucha górskiego płynie na północ, a po południowej na południe.
Arun początkowo biegnie w typowy sposób z zachodu na wschód, równolegle do Brahmaputry. Czomolungma, Lhotse i Makalu leżą na południe od tego odcinka. Jednak, w odróżnieniu od większości tybetańskich rzek, zamiast w końcu skierować się na do Brahmaputry (w Tybecie znanej pod nazwą Yarlung Zangpo), skręca ostro na południe i przebija się przez najwyższe fragmenty Himalajów. Jego dolina tworzy przełom górski.
Gdyby nie Arun, Himalaje byłyby niższe
Dalej na wschód wielki przełom tworzy Brahmaputra. W porównaniu z nią Arun jest niewielką rzeką, a po tybetańskiej stronie, która klimatycznie jest zimną pustynią, niesie mało wody. Prawdopodobnie jej pierwotnie bieg był bardziej standardowy i należał do dorzecza Brahmaputry. Jednak procesy erozyjne (być może związane z jakąś nadzwyczaj dużą powodzią) sprawiły, że jej koryto przebiło się przez grzbiet górski na wschód od Makalu i rzeka popłynęła na południe do rzeki Kosi – dopływu Gangesu. Takie zjawisko to kaptaż rzeczny.
Występuje głównie na obszarach krasowych, ale w innych typach gór również się zdarza. W Polsce znane jest ze starych pasm, takich jak Sudety czy Góry Świętokrzyskie. Kaptaż rzeki Arun z dorzecza Brahmaputry przez system Gangesu nastąpił najprawdopodobniej 89 tys. lat temu. Przez ten okres erozja na północ i wschód Czomolungmy i jej niższych towarzyszek wyżłobiła kanion, uruchamiając izostazję. System rzeki Kosi jest rozbudowany, gdyż leżąc po południowej stronie Himalajów ma klimat skrajnie odmienny niż Tybet. W tym rejonie notowane są rekordy opadów, co zwiększa erozję i obniża jej bazę.
To z kolei zwiększa niszczącą siłę wody w suchszym, górnym biegu Arunu. Prawdopodobnie kaptaż tybetańskiego odcinka nastąpił na drodze erozji wstecznej, która cofała źródła odcinka nepalskiego, znacznie bardziej zasobnego w wodę. Jar stanowi lukę w barierze, jaką Himalaje stawiają monsunowi, więc wilgotne powietrze znad Oceanu Indyjskiego wnika tu głębiej i zbiera się jak w pułapce. To miejsce znane jest z długotrwałego zamglenia.
Zatem to, że Himalaje są najwyższymi górami świata (a sąsiednie Karakorum niewiele im ustępuje) jest efektem ruchów tektonicznych, jednak gdyby nie erozja stosunkowo niedużej rzeki, wysokość ich szczytów byłaby o kilkadziesiąt metrów mniejsza.
[1] Han X., Dai JG., Smith A.G.G. et al. (2024). Recent uplift of Chomolungma enhanced by river drainage piracy. Nat. Geosci. 17, 1031–1037. https://www.nature.com/articles/s41561-024-01535-w
