Die wandernden Steine der Racetrack Playa

Was gesichert ist

A dokumentiert Auf der Racetrack Playa, einem ausgetrockneten Seeboden im Death-Valley-Nationalpark, liegen Gesteinsbrocken bis zu Zentnergewicht, hinter denen sich lange Schleifspuren im getrockneten Schlamm abzeichnen. Die Spuren sind über Jahrzehnte kartiert und fotografiert worden.

A dokumentiert Bis 2013 hatte niemand die Bewegung dieser Steine beobachtet. Alle Erklärungen beruhten auf der Rekonstruktion aus den Spuren.

A dokumentiert Richard Norris von der Scripps Institution of Oceanography der University of California San Diego und sein Team statteten fünfzehn Steine mit GPS-Loggern aus, errichteten eine hochauflösende Wetterstation am Ort und installierten Zeitraffer-Kameras.

A dokumentiert Am 4. und am 20. Dezember 2013 wurde die Bewegung erstmals in der Geschichte direkt beobachtet und gleichzeitig gemessen und gefilmt.

A dokumentiert Die Auswertung erschien am 27. August 2014 in PLOS ONE.

Chronologie

• 20. Jahrhundert — Die Spuren werden beschrieben und vermessen; verschiedene Erklärungen werden vorgeschlagen und bleiben unbelegt. B
• Winter 2011/2012 — Beginn der Messkampagne: GPS-Logger an fünfzehn Steinen, Wetterstation, Zeitrafferkameras. A
• November/Dezember 2013 — Flache Überflutung der Playa nach Niederschlag, nächtliche Eisbildung. A
• 4. Dezember 2013 — Erste direkte Beobachtung einer Steinbewegung. A
• 20. Dezember 2013 — Zweite beobachtete Bewegungsepisode. A
• 27. August 2014 — Veröffentlichung in PLOS ONE. A

Die Quellenlage

Dieser Fall hat eine für das Archiv ungewöhnliche Struktur: Die Beleglage war nie schlecht, sie war unvollständig auf eine einzige Weise. Die Spuren lagen offen im Gelände, sie waren messbar, sie waren fotografierbar, sie ließen sich Jahr für Jahr vergleichen. Was fehlte, war der Vorgang selbst.

Genau daraus entstanden die Theorien. Wer nur das Ergebnis sieht und nie den Ablauf, schließt aus der Größe der Wirkung auf die Größe der Ursache. Ein 25 Kilogramm schwerer Stein, der eine hundert Meter lange Spur zieht, sieht nach großer Kraft aus. Also suchte man große Kräfte.

Die Messkampagne änderte nicht die Datenlage, sondern die Perspektive: Sie war so angelegt, dass sie den seltenen Moment erwischen konnte, statt ihn zu rekonstruieren. Das ist der ganze Unterschied.

Was behauptet wird

C behauptet Orkanartige Böen schöben die Steine über den Boden. Die Windgeschwindigkeiten, die dafür nötig wären, sind an der Playa nie gemessen worden.

C behauptet Dicke, tragende Eisflöße hoben die Steine an und trieben mit ihnen. Diese Vorstellung erklärt die Bewegung, widerspricht aber den Spuren: Ein angehobener Stein hinterlässt keine durchgehende Schleifrinne im Schlamm.

C behauptet Magnetische Kräfte oder Erdstrahlung bewegten die Steine. Für diese Behauptung wurde nie eine Messung vorgelegt.

C behauptet Ein Schleimfilm aus Algen mache den Untergrund so glatt, dass leichte Kräfte genügten. Das war der plausibelste der älteren Vorschläge und liegt der tatsächlichen Erklärung nahe — der entscheidende Faktor ist aber nicht der Bewuchs, sondern das Eis.

Erklärungsansätze

Der beobachtete Vorgang. Was Norris und sein Team im Dezember 2013 aufzeichneten, verläuft in vier Schritten. Erstens füllt Niederschlag die Playa mit einer nur wenige Zentimeter tiefen Wasserschicht. Zweitens gefriert diese Schicht in klaren Nächten zu einer Eisdecke von nur zwei bis vier Millimetern Stärke — dünn genug, dass sie die Steine nicht anhebt, aber flächig zusammenhängend. Drittens bricht das Eis bei Tauwetter am Vormittag in große, schwimmende Schollen auf. Viertens genügt dann leichter Wind von drei bis fünf Metern pro Sekunde, um diese Schollen über die Wasserfläche zu treiben; wo eine Scholle gegen einen Stein läuft, schiebt sie ihn mit — über den vom Wasser aufgeweichten Schlamm, mit zwei bis fünf Metern pro Minute.

Das erklärt sämtliche Eigenheiten der Spuren, an denen frühere Modelle scheiterten. Es erklärt die durchgehende Schleifrinne, weil der Stein den Grund nie verlässt. Es erklärt die parallelen Spuren mehrerer Steine, weil eine Eisscholle mehrere gleichzeitig erfasst. Es erklärt die scharfen Richtungswechsel, weil Schollen sich drehen. Und es erklärt, warum niemand die Bewegung je gesehen hat: Sie ist langsam, sie geschieht auf einer wassergefüllten Fläche, an der sich im Winter kaum jemand aufhält, und sie dauert nur Minuten.

Warum die alten Erklärungen scheiterten. Sie waren nicht dumm, sie waren zu groß dimensioniert. Alle setzten voraus, dass eine sichtbare Wirkung eine spektakuläre Ursache haben müsse. Tatsächlich brauchte es das Gegenteil: eine seltene Kombination aus gewöhnlichen Bedingungen — etwas Wasser, eine kalte Nacht, ein milder Vormittag, ein Lüftchen. Jede einzelne davon ist unauffällig. Zusammen kommen sie vielleicht in wenigen Jahren einmal vor.

Was widerlegt ist

D widerlegt Die Vorstellung, es brauche extreme Kräfte — Orkanböen, dicke Eisflöße oder unbekannte physikalische Effekte. Die Messungen von 2013 zeigen Windgeschwindigkeiten im Bereich einer leichten Brise und eine Eisstärke von wenigen Millimetern.

D widerlegt Magnetismus als Ursache. Die beobachteten Bewegungen folgen der Windrichtung und der Lage der Eisschollen, nicht einem Feld.

Was nachgeprüft wurde

A dokumentiert Die Beobachtung von 2013 ist mehrfach abgesichert: GPS-Logger an den Steinen, unabhängige Wetterdaten der eigens errichteten Station und Zeitrafferaufnahmen zeigen denselben Vorgang zur selben Zeit. Es handelt sich nicht um eine Rekonstruktion aus Spuren, sondern um eine gemessene und gefilmte Direktbeobachtung.

Was offen bleibt

Beobachtet wurden zwei Bewegungsepisoden in einem Winter. Dass alle Spuren auf der Playa auf demselben Weg entstanden sind, ist ein sehr gut gestützter Schluss — aber es bleibt ein Schluss. Für die längsten und ältesten Spuren und für die schwersten Steine liegt keine eigene Beobachtung vor.

Offen ist außerdem, wie häufig die nötige Kombination von Bedingungen eintritt. Aus zwei Ereignissen in einer Messkampagne lässt sich keine Frequenz ableiten.

Quellen

• Richard D. Norris, James M. Norris, Ralph D. Lorenz, Jib Ray, Brian Jackson: Sliding Rocks on Racetrack Playa, Death Valley National Park: First Observation of Rocks in Motion. PLOS ONE, 27. August 2014. journals.plos.org
• Scripps Institution of Oceanography: Mystery Solved: Sailing Stones of Death Valley Seen in Action for the First Time. scripps.ucsd.edu