Heute ist es auf dem Roten Planeten ziemlich trocken. Aber das war nicht immer so – ganz im Gegenteil, wie Forscher der University of Texas in Austin an der Art und Weise erkennen können, wie Flüsse und Seen sich verändert haben. Auf der Erde ist die Erosion durch Flüsse in der Regel ein langsam ablaufender Prozess. Auf dem Mars jedoch spielten massive Überschwemmungen aus überlaufenden Kraterseen eine überragende Rolle bei der Gestaltung der Marsoberfläche, indem sie tiefe Abgründe ausspülten und riesige Mengen an Sedimenten bewegten.

Die Studie, die am 29. September in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, zeigt, dass die Überschwemmungen, die wahrscheinlich nur wenige Wochen andauerten, mehr als genug Sediment abtrugen, um den Lake Superior und den Lake Ontario vollständig zu füllen. “Wenn wir darüber nachdenken, wie Sedimente auf dem antiken Mars durch die Landschaft bewegt wurden, dann waren Überschwemmungen durch Seeeinbrüche ein wirklich wichtiger globaler Prozess”, sagt Hauptautor Tim Goudge. “Und das ist ein etwas überraschendes Ergebnis, weil man sie so lange für einmalig gehalten hat.”

Kraterseen waren auf dem Mars vor Milliarden von Jahren üblich, als der Rote Planet flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche hatte. Einige Krater konnten die Wassermenge eines kleinen Meeres aufnehmen. Wenn das Wasser jedoch zu viel wurde, brach es über den Rand des Kraters hinaus und verursachte katastrophale Überschwemmungen, die ganze Flusstäler auswuschen. Fernerkundungsbilder, die von Satelliten in der Marsumlaufbahn aufgenommen wurden, haben es den Wissenschaftlern ermöglicht, die Überreste von eingebrochenen Kraterseen auf dem Mars zu untersuchen. Allerdings wurden die Kraterseen und ihre Flusstäler bisher meist nur einzeln untersucht. Dies ist die erste Studie, die untersucht, wie die 262 aufgebrochenen Seen auf dem Roten Planeten die Marsoberfläche als Ganzes geformt haben.

Für die Untersuchung wurde ein bereits bestehender Katalog von Flusstälern auf dem Mars durchgesehen und die Täler in zwei Kategorien eingeteilt: Täler, die am Rand eines Kraters entstanden sind, was darauf hindeutet, dass sie sich während einer Überschwemmung durch einen Seeeinbruch gebildet haben, und Täler, die sich anderswo in der Landschaft gebildet haben, was auf eine allmähliche Entstehung im Laufe der Zeit hindeutet. Anschließend verglichen die Wissenschaftler die Tiefe, Länge und das Volumen der verschiedenen Taltypen und stellten fest, dass Flusstäler, die durch Einbrüche in Kraterseen entstanden sind, weit über ihr Gewicht hinausragen und fast ein Viertel des Volumens der Flusstäler auf dem Roten Planeten erodierten, obwohl sie nur 3 % der gesamten Tallänge ausmachten. Mit 170,5 Metern ist die mittlere Tiefe eines Durchbruchstals mehr als doppelt so groß wie die anderer Flusstäler, die im Laufe der Zeit allmählich entstanden sind und eine mittlere Tiefe von 77,5 Metern aufweisen.

Und obwohl die Abgründe in einem geologischen Augenblick entstanden sind, haben sie möglicherweise die umliegende Landschaft nachhaltig beeinflusst. Die Studie deutet darauf hin, dass die Einbrüche so tiefe Canyons ausspülten, dass sie die Bildung anderer Flusstäler in der Nähe beeinflusst haben könnten. Laut den Autoren ist dies eine mögliche alternative Erklärung für die einzigartige Topographie der Flusstäler auf dem Mars, die sonst auf das Klima zurückgeführt wird.