Reisen in die Geologie: Abenteuer in luftiger Höhe auf Boliviens Altiplano

Die Grüne Lagune (Laguna Verde) ist ein hochkonzentrierter Salzsee im Südwesten des Nationalen Reservats der Andenfauna Eduardo Avaroa am Fuße des Vulkans Licancabur in der Provinz Sur Lipez, Bolivien. Die grün-türkise Farbe des Wassers ist auf die Suspension von Arsen und anderen Mineralien zurückzuführen. Credit: ©.com/thomaslusth.

Von Terri Cook und Lon Abbott

Zwischen zwei Gebirgsketten der zerklüfteten Anden gelegen, ist das Altiplano eine riesige, windgepeitschte Hochebene, die sich über 900 Kilometer vom südlichen Peru bis nach Nordargentinien erstreckt. Der größte Teil dieser trockenen Hochebene, die im Durchschnitt etwa 3 750 Meter hoch ist, liegt im Westen Boliviens, wo seine Oberfläche mit einer Reihe von atemberaubenden Naturschönheiten übersät ist. Von den schneeweißen Kristallen der größten Salzebenen der Welt über Schwärme rosafarbener Flamingos in einem ziegelroten See bis hin zum azurblauen Wasser des Titicacasees, dem höchstgelegenen schiffbaren See der Welt, bietet das Altiplano spektakuläre, farbenfrohe Ausblicke für unerschrockene Reisende. Sie können leicht einen Monat damit verbringen, diese Region zu erkunden, oder Sie können eine verlockende, einwöchige Kostprobe als Teil einer größeren Südamerikareise erhalten, wie wir es 2016 getan haben, als wir in Peru begannen und in Patagonien endeten.

Boliviens Hochebene

Das Altiplano liegt zwischen der westlichen und östlichen Kette der Anden. Die östliche Kette wird Cordillera Real genannt. Die Anden sind das klassische Beispiel, das in Einführungskursen in Geologie verwendet wird, um zu veranschaulichen, wie die Subduktion einer ozeanischen tektonischen Platte unter eine kontinentale Platte Berge bildet. Diese Erklärung aus dem Geologiekurs 101 erklärt jedoch nicht die große Höhe des Altiplano, die Gegenstand heftiger Debatten ist.

Das bolivianische Altiplano liegt zwischen der westlichen und der östlichen Kette der Anden. Credit: beide: K. Cantner, AGI.

Die hohe Topographie der meisten Gebirgszüge und Hochebenen wird von besonders dicker kontinentaler Kruste getragen. Dort, wo zwei Platten aufeinandertreffen, wird die Kruste verkürzt, indem eine Krustenplatte auf eine andere entlang einer Überschiebungsstörung gestapelt und dadurch verdickt wird. Die 70 Kilometer dicke Kruste unter dem Altiplano ist eine der dicksten der Erde. Geologen konnten jedoch nur eine Krustenverkürzung von etwa 120 Kilometern entlang der Schubverwerfungen des nördlichen Altiplano nachweisen – etwa die Hälfte der Menge, die notwendig ist, um eine so dicke Kruste zu erzeugen. Hier muss also ein zusätzlicher Mechanismus am Werk gewesen sein. Eine führende Hypothese besagt, dass die Kruste unter den angrenzenden Anden durch die Verwerfungen verdickt und aufgeheizt wurde, so dass die untere Kruste wie ein Toffee zum Altiplano zu fließen begann, die Kruste dort verdickte und für den zusätzlichen Auftrieb sorgte, der nötig war, um das Plateau so hoch anzuheben.

Trotz der extremen Trockenheit und der großen Höhe gedeihen auf dem Altiplano Lamaherden und Flamingoschwärme. Credit: beide: Terri Cook und Lon Abbott.

Aber selbst der Krustenfluss reicht nicht aus, um die große Höhe des Altiplano vollständig zu erklären. Um ein vollständigeres Bild der Hebungsgeschichte des Altiplano zu erhalten, haben Geologen eine Reihe von Paläoaltimetern eingesetzt, wie Sauerstoffisotope, verklumpte Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope und die Analyse fossiler Blattformen. Sauerstoffisotope werden in höheren Lagen leichter, und das Ausmaß, in dem die schweren Isotope von Kohlenstoff und Sauerstoff verklumpen, ist eine Funktion der Temperatur, die mit der Höhe variiert. Die Temperatur bestimmt auch den Prozentsatz der Baumblätter mit gezackten und glatten Rändern. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich das südliche Altiplano vor etwa 16 Millionen bis 9 Millionen Jahren zuerst erhob, gefolgt vom zentralen Altiplano vor etwa 10 Millionen bis 6 Millionen Jahren. Das nördliche Altiplano hingegen erreichte seine heutige Höhe von 4.000 Metern erst vor 5 Millionen Jahren. Hinzu kommt, dass sich das gesamte Plateau nach der Zeit der maximalen Plattenkompression erhob, die vor etwa 50 Millionen bis 20 Millionen Jahren stattfand. Wenn die Erklärung des Geologiekurses 101 korrekt wäre, dann müsste der Zeitpunkt der Hebung mit dieser Zeit der maximalen Kompression übereinstimmen.

Illimani, der höchste Gipfel der Cordillera Real in den Anden, ragt über La Paz, der höchsten Hauptstadt der Welt, auf. Credit: Terri Cook und Lon Abbott.

Die führende Alternativhypothese führt die Entstehung des Altiplano auf einen anderen Mechanismus zurück: die Ablösung und das Absinken eines Klumpens dichter Mantel-Lithosphäre vom Boden der Südamerikanischen Platte. Die Lithosphäre besteht aus der gesamten Kruste und dem kältesten, steifsten oberen Teil des Erdmantels. Unterhalb von etwa 100 bis 200 Kilometern Tiefe ist der Mantel heiß genug, um langsam zu fließen, wie Toffee, und wird dort Asthenosphäre genannt. Der lithosphärische Mantel und die Asthenosphäre sind in ihrer Zusammensetzung identisch, aber die Lithosphäre ist kälter und daher dichter. Wenn sich also ein Stück davon ablöst, sinkt es in die Asthenosphäre. An die Stelle eines solchen „Lithosphären-Tropfens“ tritt dann die heißere, schwimmfähigere Asthenosphäre, was dazu führt, dass das Plateau ansteigt wie ein Schiff, das höher im Wasser liegt, wenn seine Ladung entladen wird.

Eine Hypothese für die Höhe des Altiplano führt den Anstieg des Plateaus auf die Ablösung und das Absinken eines Kleckses (oder „Tropfens“) dichter Mantellithosphäre vom Boden der Südamerikanischen Platte vor etwa 16 Millionen Jahren zurück, was dann dazu führte, dass die darüber liegende Kruste und die verbleibende Lithosphäre abprallten und sich erhoben. Als die kältere, dichtere Lithosphäre in die Asthenosphäre unter dem südlichen Altiplano sank, wurde die Lithosphäre unter dem zentralen Altiplano destabilisiert, was wiederum einen ähnlichen Tropf unter dem nördlichen Altiplano auslöste. Dieses Szenario, das viele ansonsten verwirrende Merkmale der geologischen Geschichte des Altiplano erklärt, wird durch die jüngsten tomographischen Aufnahmen eines Flecks kalter, dichter Lithosphäre unterstützt, der unter das Plateau sinkt. Credit: K. Cantner, AGI.

Vertreter dieser Hypothese gehen davon aus, dass vor etwa 16 Millionen Jahren ein Klumpen unterer Lithosphäre unter dem südlichen Altiplano zu tropfen begann. Dies löste eine Kettenreaktion aus, die zunächst die Lithosphäre unter dem zentralen Altiplano destabilisierte, was wiederum ein ähnliches Abdriften unter dem nördlichen Altiplano auslöste. Dieses Szenario, das viele ansonsten verwirrende Merkmale der geologischen Geschichte des Altiplano erklärt, wird durch die jüngsten tomographischen Aufnahmen eines Flecks kalter, dichter Lithosphäre unterstützt, der unter der Hochebene absinkt.

Titicacasee: Geburtsstätte der Sonne

Die Cordillera Real steht in scharfem Kontrast zum azurblauen Wasser des Titicacasees, dem größten See Südamerikas. Credit: Terri Cook und Lon Abbott.

Der Titicacasee, der sich am nördlichen Rand des Altiplano an der Grenze zwischen Bolivien und Peru befindet, ist der größte See Südamerikas, sowohl nach Fläche als auch nach Volumen. Die glitzernden, schneebedeckten Gipfel der Cordillera Real, die sich im strahlend blauen Wasser spiegeln, sind ein atemberaubender Anblick, sowohl im übertragenen Sinne, dank der Höhenbeleuchtung, als auch im wörtlichen Sinne, wegen der sehr dünnen Luft in 3.800 Metern Höhe.

In den letzten 8.000 Jahren war das Titicacasee-Becken die Heimat zahlreicher Zivilisationen, deren Legenden sich nach und nach vermischten. Nach den Mythen der Tiwanaku, die das Gebiet während eines Großteils des ersten Jahrtausends nach Christus beherrschten, sowie der Inka, die diese Region im 15. Jahrhundert eroberten, ist der Titicacasee das Zentrum des Kosmos und der Ursprung ihrer Zivilisationen. Sie betrachteten das saphirblaue Wasser auch als Geburtsort von Sonne, Mond und Sternen, die ein Schöpfergott aus Inseln im See geformt hatte.

Einst befand sich hier ein bedeutendes Inka-Heiligtum, heute ist Copacabana die wichtigste bolivianische Touristenstadt am wunderschönen Titicacasee. Credit: Terri Cook und Lon Abbott.

Die Sonne soll aus einem Felsen auf der Isla del Sol, der größten Insel des Titicacasees, herausgekommen sein, die Sie leicht mit einer Fähre oder auf einer Tour von Copacabana aus besuchen können, der wichtigsten bolivianischen Touristenstadt am See und Standort eines weiteren wichtigen Inka-Heiligtums. Eine gute Möglichkeit, diese verehrte Insel zu erkunden, ist eine morgendliche Fähre vom Strand von Copacabana zur indigenen Gemeinde Cha’llapampa am nördlichen Ende der Insel zu nehmen und dann einem der Wanderwege zu einer steilen Steintreppe – der Escalera del Inca – im Süden zu folgen, um rechtzeitig zur Rückfahrt mit der Fähre anzukommen.

Ungefähr 800 indigene Familien leben auf der Isla del Sol, die Sie über ein Netz von Wanderwegen erkunden können, die einst von den Inka benutzt wurden. Credit: Terri Cook und Lon Abbott.

Es gibt zwei Hauptwanderwege auf der Insel: eine Küstenroute, die durch Dörfer führt, die von Sandstränden und tiefblauen Buchten flankiert werden, und einen anspruchsvolleren zentralen Kammweg. Von beiden Wegen aus hat man einen herrlichen Blick auf den See, die schrägen Sedimentgesteine, aus denen die Insel besteht, und die schneebedeckte Kordillere im Westen. Wenn Sie sich für die Kammroute entscheiden, führt ein kurzer Abstecher in der Nähe der Nordspitze der Insel zu den Inka-Ruinen von Chincana, wo die Hauptattraktion ein Labyrinth aus bröckelnden Mauern und kurzen Eingängen ist, die einen heiligen Brunnen umschließen. Südöstlich der Ruinen befindet sich ein Tisch, von dem man annimmt, dass dort verschiedene Opfer dargebracht wurden.

Wenn Sie sich an die Höhe gewöhnt haben, sollte die Wanderung etwa drei bis vier Stunden dauern; wenn nicht, wäre es am besten, hier zu übernachten, um nicht die letzte Fähre zu verpassen. Wenn Sie ausreichend Zeit haben möchten, um die Ruinen zu erkunden, sollten Sie ein oder zwei Nächte auf der Insel verbringen. In jedem Fall sollten Sie viel Sonnencreme und Wasser mitnehmen (die Hauptquelle der ausgetrockneten Insel, die Fuente del Inca, befindet sich im Süden).

Salar de Uyuni

Die Kinder der Autoren hatten Spaß daran, Fotos aus der erzwungenen Perspektive auf den riesigen Salinen zu machen. Credit: both: Terri Cook und Lon Abbott.

Auf Boliviens südlichem Altiplano wartet eine weitere Hochgebirgsattraktion der Superlative: der Salar de Uyuni, die größte Salzwüste der Welt. Im krassen Gegensatz zum kobaltblauen Wasser des Titicaca ist die salzverkrustete Oberfläche des Salars, der sich über mehr als 10.000 Quadratkilometer erstreckt, blendend weiß. Die Fahrt durch die Salzpfanne ist ein Abenteuer, da die Fahrt auf der oft rutschigen Oberfläche der Playa schwierig ist und es keine Orientierungspunkte gibt. Aus Sicherheitsgründen fahren die Jeeps in Karawanen zusammen. Nach dem Verlassen der Grenzstadt Uyuni besuchen die Touren einen Friedhof mit verrosteten Eisenbahnwaggons und Lokomotiven, bevor sie in die Salzwüste aufbrechen.

Der pfannkuchenflache Salar ist alles, was vom Paläo-See Tauca übrig geblieben ist, der vor etwa 18.500 bis 8.500 Jahren 80.000 Quadratkilometer des Altiplano bedeckte. Jedes Mal, wenn wir mit dem Jeep den Rand des Salars erreichten, sahen wir die alten Uferlinien des Tauca-Sees, die mehrere Dutzend Meter über der heutigen, 3.656 Meter hohen Oberfläche der Salzwüste liegen. Der Salar selbst besteht aus einer mehrere Meter dicken Salzkruste, die hauptsächlich aus Halit und Gips besteht und auf jungem Vulkangestein liegt. Diese vulkanischen Gesteine bilden einen größtenteils vergrabenen Bergrücken, der gelegentlich über die Salzkruste hinausragt und eine Reihe von mit Kakteen bedeckten Inseln bildet, die dank Fata Morgana über der salzigen Oberfläche zu schweben scheinen. Am bekanntesten ist die Isla Incahuasi, die auf fast jeder Tour besucht wird. Hier stapften wir etwa 15 Minuten lang langsam zum höchsten Punkt der Insel hinauf – etwa 30 Meter über der Salaroberfläche -, um einen Blick auf die riesige, kristalline Oberfläche zu werfen, die im strahlenden Sonnenlicht funkelt.

Der Salar ist eine der wichtigsten Bodenschätze Boliviens. Neben Salz, das hier seit dem 16. Jahrhundert abgebaut wird, und Ulexit, einem faserigen Bormineral, das in Düngemitteln verwendet wird (und wegen seiner Lichtleitfähigkeit auch als „Fernsehstein“ bekannt ist), ist der Salar eine der größten Quellen für Lithium, das leichteste Metall der Erde. Lithium ist ein wichtiger Bestandteil der Lithium-Ionen-Batterien, die schnurlose Werkzeuge, Elektrofahrzeuge und tragbare Elektronikgeräte wie Handys, Laptops und Kameras antreiben. Der U.S. Geological Survey schätzt, dass der Salar de Uyuni 5,5 Millionen Tonnen Lithium beherbergt, was etwa der Hälfte der weltweiten Reserven entspricht.

Die höchsten Teile eines größtenteils verschütteten Vulkanrückens bilden mehrere Inseln, die aus dem riesigen Salar de Uyuni herausragen. Credit: Terri Cook und Lon Abbott.

Die schiere Abgeschiedenheit sowie die riesige Fläche des Salar de Uyuni wurden uns klar, als unser Reiseleiter mitten in den Salinen anhielt, um unserer Gruppe zu helfen, Fotos aus der erzwungenen Perspektive zu machen. Unsere Kinder liebten es, Bilder mit optischen Täuschungen zu inszenieren, bei denen sie sich selbst größer und ihre Geschwister kleiner aussehen ließen, und lustige Winkel zu finden, um den Eindruck zu erwecken, dass sie den anderen in einer Handfläche halten würden. Der Lieblingsteil der Erwachsenen kam am Abend, als wir beobachteten, wie die untergehende Sonne das funkelnde Salz in ein ätherisches gelbes, rosa und blaues Licht tauchte, das jede sechseckige Salzfliese zu beleuchten schien. Als die Sonne unterging und die Temperatur sank, waren wir dankbar, in unserem gemütlichen „Hotel“ aus Salzblöcken anzukommen.

Hoch in den Anden

Am zweiten Tag der dreitägigen Salar de Uyuni-Touren lassen die Jeep-Karawanen das Salz hinter sich, um auf dem Weg zur chilenischen Grenze noch höher in die trockenen Anden zu steigen. Zwischen hoch aufragenden Vulkanen und Quinoa-Feldern liegen ein paar kleine Dörfer, die diese raue, schöne und extrem abgelegene Landschaft prägen. Das Highlight hier ist das Eduardo Avaroa Andean Fauna National Reserve, ein 714.000 Hektar großes Reservat, das zum Schutz von Dutzenden von Vogelarten eingerichtet wurde, darunter drei widerstandsfähige Arten von endemischen Flamingos.

Die ungewöhnliche rote Farbe der Laguna Colorada wird durch Algen verursacht. Credit: Terri Cook und Lon Abbott.

Das Reservat ist vor allem für seine farbenfrohen Seen bekannt, darunter die Laguna Colorada, deren leuchtend rote Farbe von Algen herrührt und in starkem Kontrast zum blauen Himmel steht, sowie für die weißen Boraxablagerungen in und um den See und – wenn man das Glück hat, sie zu sehen – für Dutzende von rosa Flamingos, die im sehr flachen Wasser herumstolzieren. Eine weitere dramatische Szene erwartet die Besucher der Laguna Verde im Reservat, wo ein blaugrüner See – dessen Farbe von der hohen Konzentration an Karbonaten in Verbindung mit gelösten Schwermetallen, darunter Kupfer, Arsen und Blei, herrührt – unter dem klassischen Kegel des 5.868 Meter hohen Vulkans Licancabur liegt.

Das geothermische Feld Sol de Mañana, das kochende Schlammtöpfe und Fumarolen, aber keine Geysire aufweist, gehört zu den höchsten geothermischen Feldern der Erde. Credit: Terri Cook und Lon Abbott.

In der Nähe gibt es noch zwei weitere Attraktionen: der Steinbaum, ein Felsen, der vom Wind in eine baumähnliche Form geschnitzt wurde, die an eine Illustration von Dr. Seuss erinnert, und das geothermische Feld Sol de Mañana, wo Sie zwischen kochenden Schlammtöpfen und dampfenden Fumarolen wandern können. Die Dampfwolken und der Schwefelgeruch sowie die Höhe von 4.850 Metern und das Fehlen jeglicher Sicherheitsvorkehrungen verstärken das surreale Gefühl eines Abenteuers in luftiger Höhe in diesem spektakulären Teil der Anden.