Der heiße Innenraum der Ur-Erde erschuf einen Friedhof für Kontinentalplatten

Die Plattentektonik hat das Erscheinungsbild der Erde seit Milliarden von Jahren geformt: Kontinentale und ozeanische Kruste werden durchgängig gegeneinander gestoßen oder voneinander weggezogen, so wird die Oberfläche fortlaufend verändert. Wenn zwei massive Platten kollidieren, gibt eine nach, taucht unter die andere ab und wird dabei angeschmolzen. Diesen Prozess bezeichnet man als Subduktion.
Die subduzierte Platte gleitet dann durch den zähflüssigen Mantel wie ein flacher Stein durch ein Becken voll Honig. Größtenteils gilt, dass die Platten, die heutzutage subduziert werden, maximal so tief sinken können, bis der Mantel in einer Tiefe von etwa 670 Kilomtern seine Struktur von zähflüssigem Honig zu dichter Paste ändert:
Für die meisten Platten zu dicht, um noch tiefer einzudringen. Wissenschaftler haben bisher angenommen, dass dieser Dichte-Filter bereits für die meiste Zeit der Erdgeschichte bestand.
Jetzt hingegen haben Geologen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) herausgefunden, dass diese Dichtheits-Grenze vor rund drei Milliarden Jahren weitaus weniger stark ausgeprägt war und ihre Forschungsergebnisse in einem Paper in Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht.

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So wurden Kontinente recycelt

Wie sich in den vergangenen drei Milliarden Jahren die Plattentektonik auf der Erde entwickelt hat, haben Forscher aus Deutschland und der Schweiz mit Computersimulationen analysiert. Sie zeigen, dass sich die tektonischen Prozesse im Lauf der Zeit verändert haben und wie das zur Bildung und Zerstörung von Kontinenten beitrug. Anhand des Modells lässt sich nachvollziehen, wie die heutigen Kontinente, Ozeane und die Atmosphäre entstanden sind. In der Zeitschrift „Nature Geosciences“ beschreiben Priyadarshi Chowdhury und Prof. Dr. Sumit Chakraborty von der Ruhr-Universität Bochum zusammen mit Prof. Dr. Taras Gerya von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich die Ergebnisse.

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Hot Spot unter Hawaii? Nicht so schnell…

Neue Ergebnisse von Geophysiker Richard Gordon und seinem Team bestätigen nun, dass man anhand aktueller Geschwindigkeits- und Bewegungsdaten von Hot Spots rund um den Globus das vergangene und zukünftige Bewegungsmuster der tektonischen Platten ableiten kann. Durch die Analyse von vulkanischen Spuren haben Geophysiker der Rice University herausgefunden, dass sich Hot Spots nicht so schnell bewegen, wie man bislang gedacht hat. Die Studie erscheint in Geophysical Research Letters.

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Hohe Tsunami-Gefahr vor Alaska könnte auch für andere Regionen gefährlich werden

Wissenschaftler, die unter dem Meeresboden Alaskas Sondierungen vorgenommen haben, haben eine geologische Struktur abgebildet, die in diesem, normalerweise seismisch ruhigem Gebiet das Potential für einen großen Tsunami zeigt. Die Merkmale ähnelten denen, die den Tohoku-Tsunami 2011 vor der Küste Japans auslösten, etwa 20.000 Menschen tötete. Solche Strukturen können in anderen Gebieten der Welt nicht erkannt werden, so die Wissenschaftler der Columbia University. Die Ergebnisse erscheinen in der Zeitschrift Nature Geoscience.

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Die Stärke der tektonischen Platten kann die Form der tibetischen Hochebene erklären

Geowissenschaftler haben lange über den Mechanismus gerätselt, der das tibetische Plateau erschaffen hat, aber eine neue Studie der University of Illinois zeigt, dass die Geschichte der Landschaft vor allem durch die Stärke der tektonischen Platten beeinflusst wurde, deren Kollision ihre Anhebung veranlasste. Angesichts der Tatsache, dass die Region zu den seismisch aktivsten Gebieten der Welt gehört, könnte das Verständnis der geologischen Geschichte des Plateaus den Wissenschaftlern Einblick in die moderne Erdbebenaktivität geben. Die neuen Erkenntnisse sind in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

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Verbindung zwischen Plattentektonik, vulkanischen CO2-Emissionen und Evolution identifiziert

Forscher haben festgestellt, dass die Bildung und Trennung von Superkontinenten über Hunderte von Millionen Jahren die natürlichen vulkanischen Kohlenstoff-Emissionen kontrolliert. Die Ergebnisse, die jetzt in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, könnten zu einer Neuinterpretation führen, wie sich der Kohlenstoffkreislauf im Laufe der Erdgeschichte entwickelt hat und wie dies die Evolution der Bewohnbarkeit der Erde beeinflusst hat.

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Sinkender Meeresspiegel brachte Vulkane zum Überlaufen

Während der letzten 800.000 Jahre zeigten antarktische Temperaturen und atmosphärischer Kohlendioxidgehalt eine im Wesentlichen gleichgerichtete Entwicklung. Doch der Übergang in die letzte Eiszeit verlief anders: Vor ca. 80.000 Jahren sanken die Temperaturen, der Kohlendioxidgehalt aber blieb stabil. Ein internationales Forscherteam unter gemeinsamer Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und des Alfred-Wegener-Instituts Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung hat nun mit Hilfe von Modellrechnungen herausgefunden, dass ein Zusammenspiel aus abfallendem Meeresspiegel und zunehmender Vulkanaktivität zu der Anomalie geführt haben könnte. Die Ergebnisse erscheinen heute in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications.

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Wasserkreislauf reicht viel tiefer als bisher gedacht

Nicht nur auf der Erdoberfläche, auch tief im Erdinneren existieren große Mengen Wasser. Doch woher stammt es? Ist es dort seit Entstehung der Erde oder gibt es immer noch Nachschub von der Oberfläche? Jetzt veröffentlichte ein internationales Wissenschaftsteam neue Erkenntnisse zu dieser Forschungsfrage in der Fachzeitschrift Nature Geoscience. Sie könnten auch der Diskussion über die Entstehung der Ozeane neue Impulse verleihen.

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Überraschung am Lava-Plateau

Was spielt sich im Erdinneren ab, wenn sich Vulkane bilden und Erdplatten bewegen? Um diese Fragen zu beantworten, ist die Forschung auf Spuren der Prozesse auf der Erdoberfläche angewiesen. Doch ihre Auswertung ist sehr kompliziert. Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel konnten jetzt nachweisen, dass die bisher gültige Zuordnung einiger Gesteinstypen zu bestimmten Formen des Vulkanismus nicht eindeutig ist. Die Studie erscheint heute in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications.

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