Plattentektonik, älter als erwartet

Seit der eigentlichen Entdeckung und kontinuierlichen Beschreibung der Plattentektonik in den 60er Jahren steht eine Frage im Raum, die Geologen besonders beschäftigt. Wann begann die globale Plattentektonik, so wie wir sie heute beobachten können und die sowohl das Aussehen der Erdoberfläche als auch den Erdmantel beeinflusst? Wissenschaftler der University of New Curtin von Western Australia haben sich damit genauer auseinandergesetzt und nun möglicherweise eine Antwort gefunden.

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Kräfte in der Erdkruste bestimmen die Höhe von Gebirgen

Welche Kräfte und Mechanismen haben einen Einfluss auf die Höhe von Bergen? Wissenschaftler der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) und des Deutschen Geoforschungszentrums (GFZ) in Potsdam haben eine überraschende Antwort auf diese oft diskutierte Frage gefunden: Es sind nicht Erosion und Verwitterung von Gestein, die die Obergrenze von Gebirgsmassiven festlegen, sondern ein Kräftegleichgewicht in der Erdkruste. ür die Geowissenschaften ist das eine fundamental neue Erkenntnis, die den Forscherinnen und Forschern Möglichkeiten eröffnet, die langfristige Entwicklung und das Wachstum von Gebirgen eingehender zu untersuchen. Die Studie ist in der Fachzeitschrift „Nature“ erschienen.

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Beschleunigt sich Subduktion vor großen Erdbeben?

Die Bewegungsrichtung der Erdkruste in Japan und Chile hat sich vor zwei der größten Beben weltweit kurzfristig umgekehrt. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie unter der Leitung von Jonathan Bedford vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ. Zusammen mit einem internationalen Team von Forschenden untersuchte er in Chile und Japan aufgezeichnete GNSS-Signale. Das Team analysierte die Bewegung von GNSS-Stationen vor dem großen Maule-Beben 2010 (Magnitude 8,8) und dem Tohoku-oki-Erdbeben 2011 (Magnitude 9,0), das zu einem verheerenden Tsunami und der Kernschmelze von Fukushima führte.

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Subduzierte Meeresberge erzeugen und schwächen Erdbeben

Subduktionszonen – Orte, an denen eine tektonische Platte unter eine andere absinkt – sind die Orte, an denen sich die größten und schädlichsten Erdbeben der Welt ereignen. Eine neue Studie hat herausgefunden, dass wenn Unterwasserberge – auch als Meeresberge bekannt – in Subduktionszonen gezogen werden, diese nicht nur die Voraussetzungen für diese starken Beben schaffen, sondern auch Bedingungen schaffen, die sie letztendlich abschwächen.

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Kurilen-Kamchatka-Graben im Pazifischen Ozean gehört nicht mehr zu den „10.000ern“

Senckenberg-Forschende haben während einer biologischen Expedition mit dem Forschungsschiff „Sonne“ auch die Tiefe des Kurilen-Kamchatka-Grabens untersucht. Bislang war man davon ausgegangen, dass der Tiefseegraben im Pazifischen Ozean eine Tiefe von über 10.000 Metern aufweist – das Wissenschaftler*innen-Team konnte diese Annahme nun mit modernen Methoden widerlegen. Sie zeigen in ihrer kürzlich im Fachjournal „Progress in Oceanography“ erschienenen Studie, dass der Meeresgraben etwa 1.000 Meter flacher ist, als bisher angenommen.

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Eine neue Methode zur Datierung alter Erdbeben und Gesteinsstörungen

Die Erfassung der Geschichte von Erdbeben, die durch das Aufbrechen des Untergrunds hervorgerufen wurden, ist wichtig für die Vorhersage der seismischen Aktivität und der Entwicklung der Plattentektonik. In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Scientific Reports veröffentlicht wurde, stellt ein Forscherteam (Linnaeus University) eine neue Mikroskalentechnik vor, mit der das Alter von Kristallen bestimmt werden kann. Diese Kristalle sind während der wiederholten Aktivität von natürlichen Gesteinsbrüchen über einen Zeitraum von Milliarden von Jahren gewachsen.

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Wie lange leben vulkanische Inseln wie Hawaii oder die Galapagos-Inseln?

Wenn ein heißer Magmaplume durch den Erdmantel aufsteigt und die darüber liegende Kruste durchstößt, kann sie nicht nur eine vulkanische Insel im Ozean schaffen, sondern auch eine hunderte bis tausende von Kilometern lange Welle in der Kruste. Im Laufe der Zeit wird die Insel von der darunter liegenden tektonischen Platte fortgetragen und der Plume bildet an ihrer Stelle eine weitere Insel. Über Millionen von Jahren kann dieser geologische Hotspot eine Kette von hintereinander liegenden Inseln hervorbringen, auf denen das Leben vorübergehend gedeiht, bevor die Inseln, eine nach der anderen, wieder im Meer versinken. Jetzt haben Wissenschaftler am MIT (Massachusetts Institute of Technology) eine Theorie über die Prozesse, die das Alter einer vulkanischen Insel bestimmen. In einer in der Science Advances veröffentlichten Arbeit berichten sie von einer Analyse von 14 großen vulkanischen Inselketten auf der ganzen Welt. Sie fanden heraus, dass das Alter einer Insel mit zwei geologischen Hauptfaktoren zusammenhängt: der Geschwindigkeit der darunter liegenden Platte und der Größe der durch den Hotspot-Plume erzeugten Schwellung.

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Plattentektonik ausgelöst durch Extraterrestrische Einschläge

Unter den größten unbeantworteten Fragen der Geowissenschaften ist und bleibt, die Frage wann und wie sich die Erde von dem heißen Urbrei in einen steinigen Planeten verwandelt hat, dessen Oberfläche ständig durch Plattentektonik erneuert wird. Eine neue Studie deutet darauf hin, dass dieser Übergang vermutlich durch Einschläge von außen ausgelöst werden konnte.

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