Selon les scientifiques, la formation du canyon Royal Gorge remonte à plus de 3 millions d'années, bien avant celle des Montagnes Rocheuses. À l'origine, la rivière Arkansas n'était qu'un cours d'eau insignifiant, mais, au fil des millénaires, son débit grossissant, elle a creusé un passage dans les montagnes de granit qui l'entourent. Ces montagnes auraient jailli du sol à un rythme de 30 cm tous les 2 500 ans, preuve du remarquable travail de la Nature sur ce paysage atypique.
Le canyon Royal Gorge est large de 80 km et long de 16 km. Il est traversé de part et d'autre par la rivière Arkansas et a une profondeur totale de 381 m. Les parois rocheuses du canyon sont constituées de granit, et l'escarpement des falaises est tel que l'alpinisme n'est autorisé que sur des zones bien définies.
Avant l'arrivée des Européens dans la région, une communauté d'Américains natifs s'installe sur les abords du canyon Royal Gorge qui les protège du vent et du froid mordant de l'hiver. À la même époque, les Indiens Sioux, Kiowa, Cheyenne et Comanche empruntent régulièrement le canyon lors de leurs chasses au buffle ou leurs expéditions menant vers South Park Basin.
Au 17e siècle, les montagnes Rocheuses tombent sous l'autorité des conquistadores espagnols et les marchands de fourrure qui sillonnent alors la région contribuent à la popularisation du canyon Royal Gorge. Toutefois, la première description officielle de la zone est due au rapport de l'expédition européenne conduite par Zebulon Pike, en 1806.
La ville de Canyon City est ensuite bâtie en 1860 pour exploiter les gisements argentifères de la région. En 1877, les premiers chemins de fer de la ville sont construits et le canyon Royal Gorge devient un passage obligé pour les trains reliant Topeka, Atchinson, Santa Fe et Denver.
En 1890, le canyon est inclus dans l'itinéraire du train transcontinental, mais le trafic peu à peu décroît jusqu'en 1967, au profit des voies routières traversant les montagnes. Aujourd'hui, seul un train touristique utilise encore la voie ferrée.
En 1929 est construit le Royal Gorge Bridge - un pont suspendu à 320 m au-dessus de la rivière Arkansas. C'est l'un des plus hauts ponts suspendus du monde, et c'est également l'une des attractions maîtresses du parc de Royal Gorge, propriété de la ville de Canyon City.
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