Reizen in Geologie: Hemelhoog avontuur op de Altiplano van Bolivia

Groene Lagune (Laguna Verde) is een sterk geconcentreerd zoutmeer gelegen in het zuidwesten van het Eduardo Avaroa Andean Fauna National Reserve aan de voet van de Licancabur Vulkaan, provincie Sur Lipez, Bolivia. De groen-turquoise kleur van het water is te wijten aan de suspensie van arsenicum en andere mineralen. Credit: ©.com/thomaslusth.

Door Terri Cook en Lon Abbott

De Altiplano, gelegen tussen twee bergketens van het ruige Andesgebergte, is een uitgestrekt, winderig plateau dat zich meer dan 900 kilometer uitstrekt van zuidelijk Peru tot noordelijk Argentinië. Het grootste deel van dit dorre hoogland, met een gemiddelde hoogte van ongeveer 3750 meter, ligt in het westen van Bolivia, waar het oppervlak bezaaid is met een reeks adembenemende natuurlijke attracties. Van de sneeuwwitte kristallen van ’s werelds grootste zoutvlakten en zwermen roze flamingo’s in een steenrood meer tot het verbluffend azuurblauwe water van het Titicacameer, het hoogst bevaarbare meer van de planeet, biedt de Altiplano spectaculaire, levendig gekleurde vergezichten voor onverschrokken reizigers. Je kunt gemakkelijk een maand besteden aan het verkennen van deze regio, of een prikkelende, weeklange voorproefje krijgen als onderdeel van een grotere Zuid-Amerikaanse reis, zoals we in 2016 deden, toen we begonnen in Peru en eindigden in Patagonië.

Bolivia’s Hoogvlakte

De Altiplano ligt ingeklemd tussen de westelijke en oostelijke ketens van het Andesgebergte. De oostelijke keten wordt de Cordillera Real genoemd. De Andes is het klassieke voorbeeld dat in inleidende geologielessen wordt gebruikt om te illustreren hoe subductie van een oceanische tektonische plaat onder een continentale plaat gebergten vormt. Maar deze uitleg van Geologie 101 verklaart niet waarom de Altiplano zo hoog ligt, een onderwerp waarover hevig wordt gediscussieerd.

De Boliviaanse Altiplano ligt ingeklemd tussen de westelijke en oostelijke ketens van het Andesgebergte. Krediet: beide: K. Cantner, AGI.

De hoge topografie van de meeste bergketens en plateaus wordt ondersteund door een extra dikke continentale korst. Waar twee platen samenkomen, wordt de korst ingekort door de ene korstplaat op de andere te stapelen langs een breuklijn, waardoor deze dikker wordt. De 70 kilometer dikke korst onder de Altiplano is een van de dikste op aarde. Maar geologen hebben slechts ongeveer 120 kilometer van korstverkorting langs de noordelijke Altiplano’s breuklijnen kunnen documenteren – ongeveer de helft van de hoeveelheid die nodig is om korst van die dikte te produceren. Een ander mechanisme moet hier aan het werk zijn geweest. Een van de belangrijkste hypothesen is dat naarmate de breuklijnen de korst onder de aangrenzende Andes verdikten en verhitten, de lagere korst als een soort snoepje naar de Altiplano begon te stromen, waardoor de korst daar dikker werd en voor het extra drijfvermogen zorgde dat nodig was om het plateau zo hoog te krijgen.

Ondanks de extreme dorheid en de grote hoogte gedijen kuddes lama’s en zwermen flamingo’s op de Altiplano. Credit: beide: Terri Cook en Lon Abbott.

Maar zelfs de stroming van de aardkorst is niet voldoende om de grote hoogte van de Altiplano volledig te verklaren. Om een vollediger beeld te krijgen van de oprijzingsgeschiedenis van de Altiplano hebben geologen verschillende paleoaltimeters gebruikt, zoals zuurstofisotopen, samengeklonterde koolstof- en zuurstofisotopen en analyse van de vorm van fossiele bladeren. Zuurstofisotopen worden lichter naarmate men hoger komt, en de mate waarin de zware koolstof- en zuurstofisotopen samenklonteren is een functie van de temperatuur, die varieert met de hoogte. De temperatuur bepaalt ook het percentage boombladeren met gekartelde of gladde randen. Uit de resultaten blijkt dat de zuidelijke Altiplano het eerst is opgekomen, tussen ongeveer 16 miljoen en 9 miljoen jaar geleden, gevolgd door de centrale Altiplano tussen ongeveer 10 miljoen en 6 miljoen jaar geleden. De noordelijke Altiplano daarentegen bereikte zijn huidige hoogte van 4.000 meter slechts 5 miljoen jaar geleden. Bovendien is het hele plateau opgekomen na de tijd van de maximale plaatcompressie, die tussen ongeveer 50 miljoen en 20 miljoen jaar geleden plaatsvond. Als de uitleg van Geology 101 juist was, dan zou het tijdstip van de opwaartse beweging overeen moeten komen met deze periode van maximale compressie.

Illimani, de hoogste piek in de Cordillera Real van de Andes, torent hoog boven La Paz uit, de hoogste hoofdstad ter wereld. Credit: Terri Cook and Lon Abbott.

De belangrijkste alternatieve hypothese schrijft het ontstaan van de Altiplano toe aan een ander mechanisme: het loskomen en zinken van een klodder dichte mantel-lithosfeer van de bodem van de Zuid-Amerikaanse Plaat. De lithosfeer bestaat uit de gehele korst en het koudste, meest stijve bovenste gedeelte van de mantel. Onder ongeveer 100 tot 200 kilometer diepte is de mantel heet genoeg om langzaam te stromen, als een soort koekje, en daar wordt hij de asthenosfeer genoemd. De lithosferische mantel en de asthenosfeer zijn qua samenstelling identiek, maar de lithosfeer is kouder, waardoor hij dichter is. Dus als een stuk ervan losraakt, zakt het in de asthenosfeer. Zo’n “lithosferische druppel” wordt dan vervangen door hetere, meer opwaartse asthenosfeer, waardoor het plateau omhoog komt als een schip dat hoger in het water komt te liggen wanneer zijn lading wordt gelost.

Eén hypothese voor de hoogte van de Altiplano schrijft de opkomst van het plateau toe aan het loskomen en zinken van een klodder (of “druppel”) dichte mantel-lithosfeer van de bodem van de Zuid-Amerikaanse Plaat zo’n 16 miljoen jaar geleden, die er vervolgens voor zorgde dat de bovenliggende korst en de overgebleven lithosfeer terugkaatsten en omhoog kwamen. Terwijl de koudere, dichtere lithosferische drup in de asthenosfeer onder de zuidelijke Altiplano zonk, werd de lithosfeer onder de centrale Altiplano gedestabiliseerd, wat op zijn beurt een soortgelijke drup onder de noordelijke Altiplano teweegbracht. Dit scenario, dat vele anderszins verbijsterende kenmerken van de geologische geschiedenis van de Altiplano netjes verklaart, wordt ondersteund door recente tomografische beelden van een klodder koude, dichte lithosfeer die onder het plateau aan het zinken is. Krediet: K. Cantner, AGI.

Voorstanders van deze hypothese stellen dat ongeveer 16 miljoen jaar geleden een klodder lagere lithosfeer onder de zuidelijke Altiplano begon te druipen. Dit zette een kettingreactie in gang, waarbij eerst de lithosfeer onder de centrale Altiplano werd gedestabiliseerd, die op zijn beurt een soortgelijke lekkage veroorzaakte onder de noordelijke Altiplano. Dit scenario, dat vele anderszins verbijsterende kenmerken van de geologische geschiedenis van de Altiplano netjes verklaart, wordt ondersteund door recente tomografische beelden van een klodder koude, dichte lithosfeer die onder het plateau aan het wegzakken is.

Meer van Titicaca: Geboorteplaats van de Zon

De Cordillera Real staat in schril contrast met het azuurblauwe water van het Titicacameer, het grootste meer van Zuid-Amerika. Credit: Terri Cook and Lon Abbott.

Gelegen aan de noordelijke rand van de Altiplano en op de grens tussen Bolivia en Peru, is het Titicacameer het grootste meer van Zuid-Amerika, zowel qua oppervlakte als qua volume. De fonkelende, besneeuwde toppen van de Cordillera Real bergen weerspiegeld in het briljant blauwe water zijn een adembenemend schouwspel, zowel figuurlijk, dankzij de verlichting op grote hoogte, als letterlijk, vanwege de zeer ijle lucht hier op 3.800 meter hoogte.

In de afgelopen 8.000 jaar is het Titicaca Meer de thuisbasis geweest van talrijke beschavingen waarvan de legendes geleidelijk in elkaar zijn overgegaan. Volgens de mythen van de Tiwanaku, die het gebied gedurende een groot deel van het eerste millennium na Christus beheersten, en van de Inca’s, die dit gebied in de 15e eeuw veroverden, is het Titicacameer het middelpunt van de kosmos en de oorsprong van hun beschavingen. Zij beschouwden het saffieren water ook als de geboorteplaats van de zon, de maan en de sterren, die door een scheppergod werden gevormd van eilanden in het meer.

Ooit was Copacabana de locatie van een belangrijk heiligdom van de Inca’s, maar nu is het de belangrijkste Boliviaanse toeristenstad aan het prachtige Titicacameer. Credit: Terri Cook and Lon Abbott.

De zon kwam naar verluidt op uit een rots op Isla del Sol, het grootste eiland van Titicaca, dat je gemakkelijk kunt bezoeken met een veerboot of tour vanuit Copacabana, de belangrijkste Boliviaanse toeristenstad aan het meer en de locatie van een ander belangrijk heiligdom van de Inca’s. Een goede manier om dit vereerde eiland te verkennen is door ’s ochtends een veerboot te nemen van het strand van Copacabana naar de inheemse gemeenschap van Cha’llapampa aan de noordkant van het eiland en vervolgens een van de wandelpaden te volgen naar een steile stenen trap – de Escalera del Inca – in het zuiden, waar je op tijd aankomt voor de veerboot terug.

Op Isla del Sol wonen ongeveer 800 inheemse families, die je kunt verkennen via een netwerk van wandelpaden die ooit door de Inca’s werden gebruikt. Credit: Terri Cook and Lon Abbott.

Er zijn twee hoofdwandelpaden op het eiland: een kustroute die door dorpjes slentert die worden geflankeerd door zandstranden en diepblauwe baaien, en een meer uitdagend centraal bergkampad. Beide routes bieden een prachtig uitzicht op het meer, de gekantelde sedimentaire rotsen die het eiland vormen, en de besneeuwde Cordillera in het westen. Als je voor de bergkamroute kiest, leidt een korte omweg nabij de noordpunt van het eiland naar de Inca-ruïnes van Chincana, waar de hoofdattractie een labyrint van afbrokkelende muren en korte deuropeningen is die een heilige waterput omhullen. Net ten zuidoosten van de ruïnes staat een tafel waarop verschillende offers zouden zijn gebracht.

Als u aan de hoogte gewend bent, duurt de wandeling ongeveer drie tot vier uur; zo niet, dan kunt u het beste de nacht doorbrengen om te voorkomen dat u mogelijk de laatste veerboot mist. Als u ruim de tijd wilt hebben om de ruïnes te verkennen, kunt u het beste een nacht of twee op het eiland doorbrengen. Neem in elk geval voldoende zonnebrandcrème en water mee (de belangrijkste bron van het uitgedroogde eiland, de Fuente del Inca, bevindt zich in het zuiden).

Salar de Uyuni

De kinderen van de auteurs hebben genoten van het maken van geforceerde perspectieffoto’s op de uitgestrekte zoutvlakten. Credit: beide: Terri Cook en Lon Abbott.

Op de zuidelijke Altiplano van Bolivia wacht een andere superlatieve attractie op grote hoogte: de Salar de Uyuni, ’s werelds grootste zoutvlakte. In schril contrast met Titicaca’s kobalt water, is de met zout bedekte oppervlakte van de Salar de Uyuni, die meer dan 10.000 vierkante kilometer beslaat, verblindend wit. Tochten over de zoutpan zijn een avontuur vanwege het moeilijke rijden op het vaak gladde oppervlak van de playa en het gebrek aan oriëntatiepunten. Voor de veiligheid rijden de Jeeps in caravans samen. Na het vertrek uit de grensstad Uyuni, bezoeken de tours een kerkhof van verroeste treinwagons en locomotieven alvorens over de zoutvlakte te rijden.

De pannenkoek-vlakte salar is alles wat overblijft van het paleo-meer Tauca, dat tussen ongeveer 18.500 en 8.500 jaar geleden maar liefst 80.000 vierkante kilometer van de Altiplano bedekte. Telkens wanneer onze jeeptocht de rand van de salar bereikte, zagen we de oude kustlijnen van het Tauca-meer, die tientallen meters boven de huidige 3.656 meter hoge oppervlakte van de zoutvlakte uitsteken. De zoutvlakte zelf is een zoutkorst van enkele meters dik, hoofdzakelijk bestaande uit haliet en gips, die op jong vulkanisch gesteente rust. Deze vulkanische gesteenten vormen een grotendeels begraven bergkam die af en toe boven de zoutkorst uitsteekt en een reeks met cactussen bedekte eilanden vormt die, dankzij luchtspiegelingen, boven het zoute oppervlak lijken te zweven. Het bekendst is Isla Incahuasi, dat bijna elke tour aandoet. Hier hebben we ongeveer 15 minuten langzaam opgetrokken tot het hoogste punt van het eiland – ongeveer 30 meter boven het zoutoppervlak – voor uitzicht op het uitgestrekte, kristalheldere oppervlak dat fonkelt onder het stralende zonlicht.

De salar is een van Bolivia’s belangrijkste bodemschatten. Naast een bron van zout, dat hier sinds de 16e eeuw wordt gewonnen, en ulexiet, een vezelig boormineraal dat in meststoffen wordt gebruikt (en dat ook bekend staat als “TV-steen” vanwege de manier waarop het licht geleidt), is de salar een van de grootste bronnen op aarde van lithium, het lichtste metaal. Lithium is een cruciaal bestanddeel van de lithium-ionbatterijen voor snoerloos gereedschap, elektrische voertuigen en draagbare elektronica, zoals mobiele telefoons, laptops en camera’s. De U.S. Geological Survey schat dat de Salar de Uyuni 5,5 miljoen ton lithium bevat, of ruwweg de helft van de wereldreserves.

De hoogste delen van een grotendeels begraven vulkanische bergrug vormen verschillende eilanden die boven de enorme Salar de Uyuni uitsteken. Credit: Terri Cook and Lon Abbott.

Het isolement en de uitgestrektheid van de Salar de Uyuni werden ons duidelijk toen onze gids midden op de zoutvlakte stopte om onze groep te helpen bij het maken van geforceerde-perspectieffoto’s. Onze kinderen vonden het geweldig om optische illusies te ensceneren waarbij ze zichzelf groter lieten lijken – en hun broertje of zusje kleiner – en leuke hoeken te vinden om het te laten lijken alsof ze de ander in de palm van een hand vasthielden. Het favoriete deel van de rondleiding voor de volwassenen kwam ’s avonds, toen we keken naar de ondergaande zon die het fonkelende zout in een etherisch geel, roze en blauw licht liet baden dat elke zeshoekige zouttegel leek te verlichten. Zodra de zon onderging en de temperatuur daalde, waren we dankbaar toen we bij ons gezellige “hotel” van blokken zout aankwamen.

Hoog in de Andes

Tijdens de tweede dag van de driedaagse Salar de Uyuni-tours laten de jeepkaravanen het zout achter zich om nog hoger in de dorre Andes te klimmen op weg naar de Chileense grens. Verscholen tussen torenhoge vulkanen en quinoa velden, doorkruisen een paar kleine dorpjes dit ruig mooie en extreem afgelegen landschap. Het hoogtepunt hier is het Eduardo Avaroa Andean Fauna National Reserve, een 714.000 hectare groot reservaat dat is gereserveerd om tientallen vogelsoorten te beschermen, waaronder drie winterharde soorten endemische flamingo’s.

De ongewone rode kleur van Laguna Colorada wordt veroorzaakt door algen. Credit: Terri Cook and Lon Abbott.

Het reservaat is vooral bekend om zijn kleurrijke meren, waaronder de Laguna Colorada, waarvan de levendige rode kleur afkomstig is van algen en in schril contrast staat met de blauwe lucht, de witte boraxafzettingen in en rond het meer, en – als je het geluk hebt ze te zien – tientallen roze flamingo’s die in het zeer ondiepe water paraderen. Een ander dramatisch tafereel wacht op bezoekers van het reservaat Laguna Verde, waar een groenblauw meer – waarvan de tint afkomstig is van de hoge concentraties carbonaten gecombineerd met opgeloste zware metalen, waaronder koper, arseen en lood – ligt onder de klassieke kegel van 5.868 meter hoge Licancabur Vulkaan.

Het geothermische veld Sol de Mañana, met kokende modderpoelen en fumarolen maar zonder geisers, behoort tot de hoogste geothermische velden op aarde. Credit: Terri Cook and Lon Abbott.

Ook in de buurt zijn twee andere attracties: de Stenen Boom, een rots die door de wind is uitgesneden tot een boomachtige vorm die doet denken aan een illustratie van Dr. Seuss, en het Sol de Mañana geothermische veld, waar u kunt wandelen tussen kokende modderpotten en dampende fumarolen. De wolken van stoom en de geur van zwavel, samen met de 4.850-meter hoogte en het ontbreken van enige veiligheidsvoorzieningen, dragen alleen maar bij aan het surrealistische gevoel van hemelhoog avontuur in dit spectaculaire deel van de Andes.