For nesten 20 år siden, 10. juli 1996, fikk et massivt steinfall 80.000 tonn granitt til å stupe mot en populær sti nær Happy Isles i Yosemite nasjonalpark. De fallende bergartene genererte en luftblåsing som toppet mer enn 250 mil i timen, og velte rundt 1000 trær som skadet et natursenter, ødela en bro og en snackbar - og drepte en turgåer og skadet flere andre.
Bergfall forekommer omtrent 60 til 70 ganger per år i Yosemite, men vanligvis har de en åpenbar årsak. En vinterstorm har blåst gjennom, eller så skjedde det et jordskjelv. Men noen, som Happy Isles-hendelsen, skjer på vakre, klare sommerdager uten åpenbar grunn. Nå sier et par forskere at de vet hva som ligger bak disse steinfallene - det er det varme, solfylte været i seg selv.
"Vi har mange steinfall i Yosemite fordi klippene er så store og bratte, " sier Greg Stock, Yosemites parkgeolog. Og med mer enn 4 millioner besøkende som kommer til parken hvert år, utgjør disse steinfallene en klar fare. "Vi har hatt flaks, " sier han, for om 150 år har bare rundt 15 mennesker omkommet som følge av steinfall.
Bestanden har jobbet for å redusere steinfallsfaren i parken, flytte bygninger og steder der turgåere eller besøkende kan samles vekk fra klipper som kan føre til at stein uventet tumler. Men han har også jobbet med å forklare hvorfor bergartene i det hele tatt faller.
Bergartene i Yosemite kan skrelle vekk i gigantiske plater. Mens fjellklatring i parken, la Stock merke til et av disse store arkene som var omtrent 4 til 6 inches tykke og 13 fot brede. Den var fremdeles festet til berget under på sine høyeste og laveste punkter, men i midten ble den separert med omtrent fire centimeter. "Jeg tenkte vel, det ville være en god instrumentering." Så for å forstå prosessen bedre, overvåket Stock og Brian Collins fra US Geological Survey i Menlo Park, California, denne platen i tre og et halvt år ved å bruke et instrument de designet, som de kaller en crackmeter.
Ser det ut som en saksekontakt, registrerer enheten størrelsen på sprekken, som endret seg fra time til time og dag til dag, noen ganger med så mye som 0, 4 tommer på en dag. Da solen kom opp om morgenen, og lufttemperaturen steg, ville berget varme seg opp og utvide seg fra stupet, fant Stock og Collins. Om natten, mens temperaturen avkjølte, ville heller fjellet, og den ville trekke seg sammen mot den underliggende stupet. "Hver dag fant vi denne bevegelsen, " sier Stock.
"På toppen av det er det et sesongmessig signal, " sier han. Platen skulle bevege seg gradvis utover om sommeren og innover om vinteren. Og fra år til år “sprekken gradvis åpnet, ” sier han.
Denne konstante bevegelsen, frem og tilbake, destabiliserer platen. "Etter hvert vil ikke rocken bli støttet lenger, og den vil bryte av i et steinfall, " sier Stock.
Et bilde av et steinfall i oktober 2010 i Yosemite nasjonalpark. (Tom Evans) Vanligvis er utløseren for dette noe gjenkjennelig, for eksempel et massivt nedbør. Men dagens varme kan være nok til å føre til at en plate til slutt når sitt bristepunkt, sier Stock og Collins. Da teamet kikket gjennom mønsteret av fortidens steinfall i parken, fant de ut at rundt 15 prosent forekommer i løpet av årets varmeste måneder og de varmeste tidene på dagen. Det er mer enn det dobbelte av hva som kan forventes ved tilfeldig sjanse, rapporterer teamet i Nature Geoscience .
"Vi tror at denne prosessen ... sannsynligvis skjer nesten overalt i Yosemite Valley, og denne prosessen kan redegjøre for disse ellers mystiske steinfallene som skjer på disse varme, klare dagene da du ikke ville forvente at et steinfall skulle skje, " sier Stock.
Bergartene som finnes på Yosemite er veldig vanlige over hele verden, og bruddtyper i granitten der forekommer også i andre bergarter, konstaterer geolog Stephen Martel ved University of Hawaii i Honolulu. Denne typen studier er "veldig viktig for å prøve å forstå steinfall bedre, " sier han.
Det er fremdeles mangler brikker i dette geologiske puslespillet. Martel studerer for tiden hvordan regnvann kan bidra til vekst av sprekker i fjell, for eksempel. Men det kan være vanskelig å studere disse bergartene, konstaterer han. En av de klassiske måtene å forstå hva som skjer med en sprekk er å sparke en stein eller slå den med en hammer; den resulterende lyden kan gi en geolog ledetråder om hva som skjer inne. Men en slik aksjon mot plater som Stock's klatreplass "kan føre til at hele saken mislykkes, " sier Martel, "og der går eksperimentet ditt."
Valentin Gischig fra det sveitsiske kompetansesenteret for energiforskning bemerker temperaturen induserte steinfall som de som skjer i Yosemite. Han skriver, "Når klimaet varmer de neste tiårene, kan termisk induserte fjellfall bli enda viktigere for risikovurdering og klippeerosjon."
