Zion: o chão plano do cânion é o fundo de um lago

Capítulos

1. 0:00 1995: a encosta que barrou o rio
2. 0:36 Um chão plano que não devia existir
3. 1:07 Arenito Navajo e o rio Virgin
4. 1:39 O estado natural do cânion é a fenda
5. 2:04 A parede Sentinel desaba
6. 2:33 A avalanche em 50 segundos
7. 3:18 286 milhões de metros cúbicos
8. 3:48 O berílio dos blocos data a queda
9. 4:26 As datas antigas e a conta da lama
10. 5:07 A barragem e o lago no auge
11. 5:33 O lago a 1.345 metros
12. 6:14 30 metros de argila de lago
13. 6:40 O lago se enche de sedimento
14. 7:05 O degrau no leito do rio
15. 7:37 Fundo chato, preenchido
16. 8:03 A Zion Lodge no fundo do lago
17. 8:21 A barragem continua sendo cortada
18. 8:51 Um chão temporário

Transcrição

1995: a encosta que barrou o rio 0:00

Doze de abril de mil novecentos e noventa e cinco, à noite. No cânion de Zion, em Utah, uma encosta encharcada escorrega para dentro do rio Virgin e barra o rio por inteiro. A água procura outro caminho, e o caminho que ela encontra é a estrada. Em duas horas, cento e oitenta metros de pista desaparecem. Quatrocentos e cinquenta visitantes ficam presos dentro do cânion. A encosta que escorregou não era uma encosta qualquer. Era um pedaço de uma barragem com quatro mil e oitocentos anos.

Um chão plano que não devia existir 0:36

Quem entra em Zion anda num chão plano. Um vale verde, com a estrada e o rio correndo quase sem desnível, entre paredes de arenito de centenas de metros. E esse chão não devia estar ali. Um rio que corta arenito abre fenda, não abre vale plano. Este episódio é sobre de onde veio o chão. A resposta é um lago. O piso de Zion é o fundo de um lago que já não existe.

Arenito Navajo e o rio Virgin 1:07

Zion fica no sudoeste de Utah, na borda do Planalto do Colorado. As paredes são de arenito Navajo, com centenas de metros de espessura. Por baixo dele vem a formação Kayenta, que alterna arenito com camadas de argila, mais fracas. Quem escavou tudo isso foi o braço norte do rio Virgin. E a semelhança com Yosemite, o vale do episódio anterior, é tão forte que, em mil novecentos e quarenta e cinco, explicá-la aos visitantes já era tarefa diária dos guardas do parque.

O estado natural do cânion é a fenda 1:39

Para ver o que este rio faz quando nada atrapalha, basta subir o cânion. Acima do Templo de Sinawava, o mesmo rio, na mesma rocha, corre numa fenda, com a água ocupando o chão de parede a parede. Os afluentes de Zion são assim também: estreitos e íngremes. O estado natural deste cânion é a fenda. O trecho plano é a exceção, e a exceção tem data.

A parede Sentinel desaba 2:04

Há quatro mil e oitocentos anos, do lado oeste do cânion, uma parede desabou. Hoje ela se chama Sentinel. Tinha quase novecentos metros de altura: arenito Navajo em cima, e embaixo as camadas fracas da Kayenta, por onde a ruptura provavelmente escorregou. Duzentos e vinte e três milhões de metros cúbicos de rocha inteira. A face leste da Sentinel ainda é mais áspera e menos gasta que as vizinhas. É a cicatriz.

A avalanche em 50 segundos 2:33

Ninguém viu acontecer, mas dá para simular. Em dois mil e dezesseis, uma equipe da Universidade de Utah reconstruiu o terreno antes e depois e rodou um modelo numérico da avalanche. Nos primeiros quatro segundos e meio, o bloco desliza inteiro, uns vinte metros. Depois se desfaz e acelera. Em menos de vinte segundos atravessa o cânion, a até noventa metros por segundo, e sobe duzentos metros na parede do outro lado. Aos cinquenta segundos, quase tudo parou. E há uma conferência que não depende do modelo. Para subir duzentos metros na parede oposta, a massa precisava chegar lá a pelo menos sessenta e dois metros por segundo.

286 milhões de metros cúbicos 3:18

O que parou ali é enorme. Rocha quebrada ocupa mais espaço que rocha inteira: os duzentos e vinte e três milhões de metros cúbicos da parede viraram duzentos e oitenta e seis milhões de entulho. Um depósito de três quilômetros e trezentos metros ao longo do cânion, com noventa e cinco metros de espessura média e duzentos no ponto mais alto. Cerca de cinco vezes maior que os maiores deslizamentos não vulcânicos registrados na América do Norte. E ele estava atravessado no caminho do rio.

O berílio dos blocos data a queda 3:48

Quando isso aconteceu? A resposta está na superfície dos blocos. Rocha exposta ao céu recebe raios cósmicos, que fabricam dentro do quartzo um berílio que não existia ali. Quanto mais tempo exposta, mais berílio. A equipe amostrou doze blocos espalhados pelo depósito. Três foram descartados, cada um com o motivo escrito. Os nove restantes concordam. Nós refizemos a média a partir da tabela publicada: quatro mil setecentos e oitenta e dois anos, com desvio de quatrocentos e trinta e nove. Os blocos caíram juntos, num evento só.

As datas antigas e a conta da lama 4:26

Essa data resolveu uma briga antiga. Carvão achado na argila do lago, a quatro e a dez metros de profundidade, tinha dado entre sete e nove mil anos. Carvão na areia por cima do lago dava entre três mil e quatrocentos e quatro mil e quinhentos. Uma datação por luminescência, na areia do topo do lago, deu quatro mil e trezentos, com margem de mil e trezentos. Juntas, as datas diziam que o lago tinha durado quase quatro mil anos. Só que a conta da lama não fechava. Com o sedimento que o rio carrega hoje, um lago daquele tamanho enche em seiscentos a oitocentos anos. O berílio ficou do lado da lama.

A barragem e o lago no auge 5:07

Uma barragem de entulho, atravessada num cânion estreito. O ponto mais baixo da crista ficava por volta de mil quatrocentos e vinte metros de altitude. Com a vazão média de hoje, o rio levaria de cinco a dez anos para encher o lago até ali. No auge, a água cobriu uns seis quilômetros quadrados e subiu o cânion até a entrada da fenda. Mas uma barragem de entulho que transborda começa a se cortar sozinha.

O lago a 1.345 metros 5:33

A água que passava por cima foi rebaixando a crista, até uns mil trezentos e quarenta e cinco metros. Ali o lago se estabilizou: três quilômetros quadrados, estendidos por mais de sete quilômetros cânion acima. Nós medimos o leito do rio de hoje no levantamento a laser do Serviço Geológico dos Estados Unidos. No Templo de Sinawava, sete quilômetros acima da barragem, o rio corre hoje a mil trezentos e quarenta e cinco metros. Exatamente a cota do lago. Na altura do hotel do parque, a superfície da água ficava uns quarenta e sete metros acima do rio de hoje.

30 metros de argila de lago 6:14

Um lago calmo e fundo guarda o que cai nele. Pelo cânion ainda aparecem camadas de argila cinza e amarela, em lâminas de um centímetro, com conchas de moluscos de água parada. Elas foram achadas de mil duzentos e oitenta e cinco a mil trezentos e quinze metros de altitude. Pelo menos trinta metros de fundo de lago empilhados. É a lama que o rio trazia das cabeceiras e soltava quando chegava na água parada.

O lago se enche de sedimento 6:40

E é assim que um lago desses termina. Toda a lama que entrava ficava. Em uns setecentos anos, o lago estava cheio, não de água, de sedimento. Por volta de quatro mil e cem anos atrás, o que era lago virou planície. O rio passou a correr por cima dela, serpenteando, espalhando areia e cascalho. É esse o chão por onde a estrada passa hoje.

O degrau no leito do rio 7:05

Dá para ver a barragem no próprio rio. Medimos a inclinação do leito, trecho por trecho. Onde era o lago, da curva do Big Bend até o Court of the Patriarchs, o rio desce sete metros a cada quilômetro. Onde ele atravessa os restos da barragem, vinte e sete. Abaixo dela, até a cidade de Springdale, doze. Em dois quilômetros, o rio perde sessenta metros. É o degrau que a avalanche deixou.

Fundo chato, preenchido 7:37

A forma do lugar aparece inteira num corte de parede a parede. Na altura do hotel do parque, o fundo do cânion tem uns duzentos metros com menos de cinco metros de desnível. Dos dois lados, as paredes sobem quase oitocentos metros. Um fundo chato, como o de Yosemite. Só que o de Yosemite foi escavado por geleira. O de Zion não foi escavado. Foi preenchido.

A Zion Lodge no fundo do lago 8:03

O hotel do parque foi construído em cima desse chão. Nesta foto de mil novecentos e vinte e nove, ele está sentado no fundo do antigo lago. E ali o rio já corre uns vinte e cinco metros abaixo dos sedimentos mais altos que o lago deixou. O cânion está devolvendo o que ganhou.

A barragem continua sendo cortada 8:21

Porque a barragem continua sendo cortada. Num corte atravessado sobre o depósito, a superfície da avalanche fica a uns mil quatrocentos e trinta metros, e o rio corre cento e setenta e cinco metros abaixo, numa garganta aberta no entulho. Dos duzentos e oitenta e seis milhões de metros cúbicos, cerca de cento e trinta e um já foram levados pelo rio. Quase metade. E o que escorregou em noventa e cinco, fechando a estrada, foi esse processo acontecendo numa única noite.

Um chão temporário 8:51

A cada metro que o degrau perde, o rio acima ganha força para levar o fundo do lago embora. Os autores estimam que isso leve alguns milênios. No fim, Zion volta à forma estreita dos afluentes. O chão plano não foi escavado pelo rio. Foi depositado por ele, num lago que uma parede criou ao cair. No próximo episódio, outro buraco que virou lago: a cratera Halemaumau, no Havaí. Em dois mil e dezoito, o fundo dela afundou quase quinhentos metros em três meses. Um ano depois, apareceu água lá embaixo. E o lago sumiu em noventa minutos.

Descrição e fontes

Um rio que corta arenito abre fenda, e é assim que o braço norte do rio Virgin corre acima do Templo de Sinawava e nos afluentes de Zion. O trecho plano do cânion é a exceção, e a exceção tem data. Há cerca de 4.800 anos, a parede hoje chamada Sentinel, com quase 900 metros de altura, desabou pelas camadas fracas da formação Kayenta: 223 milhões de m³ de rocha que viraram 286 milhões de entulho, um depósito de 3,3 km atravessado no cânion, com até 200 m de espessura. No modelo numérico da Universidade de Utah, a avalanche cruza o cânion em menos de 20 segundos, a até 90 m/s, e para em cerca de 50. A idade vem do berílio-10 fabricado por raios cósmicos na superfície dos blocos: refizemos a média dos nove blocos concordantes a partir da tabela publicada, 4.782 ± 439 anos, e ela resolveu a briga com datas de carvão que davam ao lago quase 4.000 anos. A barragem represou o rio; o lago se estabilizou a cerca de 1.345 m, cobrindo 3 km² por mais de 7 km cânion acima, e em uns 700 anos encheu-se de argila e areia. Medimos o leito do rio no lidar de 1 m do USGS: o rio em Temple of Sinawava corre hoje exatamente a 1.345 m; onde era o lago ele desce 7,1 m por quilômetro, atravessando os restos da barragem desce 27,2, e abaixo dela 11,5. Na altura da Zion Lodge o fundo do cânion tem uns 200 m quase sem desnível entre paredes de quase 800 m. O chão plano não foi escavado: foi depositado. E é temporário — o rio já levou cerca de 131 dos 286 milhões de m³.

FONTES

• Castleton J.J., Moore J.R., Aaron J., Christl M., Ivy-Ochs S. (2016). Dynamics and legacy of 4.8 ka rock avalanche that dammed Zion Canyon, Utah, USA. GSA Today 26(6): 4-9. https://doi.org/10.1130/GSATG269A.1
• Castleton et al. (2016), GSA Supplemental Data Item 2016070, Table S1 (idades de exposição por bloco). https://gsapubs.figshare.com/articles/journal_contribution/Supplemental_material_Dynamics_and_legacy_of_4_8_ka_rock_avalanche_that_dammed_Zion_Canyon_Utah_USA/12533381
• Stanczyk A.M., Moore J.R., Quirk B.J., Castleton J.J. (2019). Paradise from Cataclysm: Zion Canyon's Sentinel Landslide. Utah Geosites, Utah Geological Association Publication 48. https://geohazards.earth.utah.edu/images/65-10-20200313.pdf
• University of Utah (2016). How a huge landslide shaped Zion National Park. https://www.sciencedaily.com/releases/2016/05/160526151759.htm
• Mentz K.M., Worrell E., Zanetell F.D. (1997). Park Project Is a Paragon of Partnership. Public Roads 60(4), Federal Highway Administration. https://web.archive.org/web/20090117192235/http://www.tfhrc.gov/pubrds/spring97/zion.htm
• Grater R.K. (1945). Landslide in Zion Canyon, Zion National Park, Utah. The Journal of Geology 53: 116-124. https://doi.org/10.1086/625254
• U.S. Geological Survey, 3D Elevation Program (3DEP), lidar de 1 m, consultado pelo Elevation Point Query Service. https://epqs.nationalmap.gov/

PRANCHAS DE ACERVO — documentos em domínio público, com autor, acervo e licença.

• Ronnie Macdonald from Chelmsford, United Kingdom - Taken on 25 September 2009, 08:03 - Wikimedia Commons - CC BY 2.0 | CC BY 2.0
• Oliver Löffler - 2005 - Wikimedia Commons | Public domain
• George A. Grant - 6 September 1929 - Wikimedia Commons | Public domain
• Blake Richard Verdoorn blakeverdoorn - 2015 - Wikimedia Commons | CC0
• John Fowler from Placitas, NM, USA - 2017-10-19 12:54 - Wikimedia Commons - CC BY 2.0 | CC BY 2.0

Vídeo: National Park Service, NPGallery (Zion National Park, 2023-2024, domínio público; créditos em tela).

Fotografias: Wikimedia Commons (domínio público, CC0 e CC BY 2.0; créditos em tela) e National Archives (Zion Lodge, 1929).

Os diagramas são desenhados em código a partir dos números citados — nenhum é imagem gerada.

O perfil do rio e os dois cortes transversais foram medidos por nós no lidar de 1 m do USGS (3DEP); a média das idades foi refeita a partir da Tabela S1 do artigo de 2016.

#geologia #ciência #zion