Modelliert durch Druck

Michelangelo schreibt man das Zitat zu, die Statue sei schon im Marmorblock enthalten, er müsse nur noch das Überflüssige entfernen. Jetzt stellt sich heraus: Auch die Natur arbeitet nach diesem Prinzip, wenn sie einige der bizarrsten und eindrucksvollsten Sandsteinskulpturen der Welt gestaltet.

Bisher war rätselhaft, wie sich die torähnlichen Gesteinsbögen bilden, die vor allem aus den wüstenartigen Regionen Nordamerikas bekannt sind. Jetzt simulierte ein Team um den Hydrologen Jiri Bruthans den Vorgang im Computer und im Labor und stellte fest: Diese Formen sind bereits im Fels angelegt, und zwar durch Druck.

Normalerweise erodiert Sandstein relativ leicht – doch wenn Druck auf ihm lastet, verkanten sich die Sandkörner ineinander und halten der Erosion besser stand. Bruthans und seine Kollegen belasteten kleine Sandwürfel mit Gewichten und ließen sie von fließendem Wasser von außen her abtragen, wie dieses Video demonstriert. Heraus kamen exakt die gleichen Bögen wie in der Natur. Die Bögen sind also nichts anderes als physische Manifestationen des Druckverlaufs im Sand oder ursprünglichen Gestein. Tatsächlich kreierten die Forscher eine ganze Palette unterschiedlicher Formen, indem sie Ausrichtung und Stärke des Drucks veränderten. So steuerten sie die Ausrichtung der Säulen und Bögen.