Neue Verbindungen: Klima, Leben und Bewegung der Kontinente

Eine neue Studie der University of Texas in Austin hat einen möglichen Zusammenhang zwischen dem Leben auf der Erde und der Bewegung der Kontinente entdeckt. Die Ergebnisse zeigen, dass Sedimente, die sich häufig aus Teilen toter Organismen zusammensetzt, eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Geschwindigkeit der Kontinentalverschiebung spielen könnte. Die Erkenntnisse sind nicht nur eine Herausforderung für bestehende Ideen zum Zusammenspiel von Platten, sondern auch, weil sie mögliche Rückkopplungsmechanismen zwischen tektonischer Bewegung, Klima und dem Leben auf der Erde beschreiben.

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Plattentektonik könnte von Anfang an auf der Erde aktiv gewesen sein

Eine neue Studie der University of Tennessee at Knoxville legt nahe, dass die Plattentektonik vom Beginn des Planeten an aktiv gewesen sein könnte.  Die Plattentektonik ist eine wissenschaftliche Theorie, die die Erde in große Krustenstücke teilt. Diese bewegen sich langsam über den heißen zähflüssigen Mantel. Der Motor dieses Kreislaufs aus Entstehen und Vergehen von Platten ist die Mantelkonvektion unseres Planeten. Die neuen Erkenntnisse widersprechen früheren Vorstellungen, dass sich tektonische Platten erst im Laufe von Milliarden von Jahren entwickelten.

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“Snowball Earth” war eine Folge der Plattentektonik

Vor etwa 700 Millionen Jahren erlebte die Erde einige ungewöhnliche Episoden globaler Abkühlung, die Geologen als “Schneeball Erde” bezeichnen. Doch wodurch diese graviernde Klimaveränderung kam, ist bislang umstritten. Zwei Forscher der University of Texas at Dallas stellen nun eine neue Theorie vor, die der Ursprung der vielen bisherigen Theorien zur Schneeball Erde sein könnte.

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Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

Die Entdeckung einer neuen, wasserreichen Form des Tonminerals Kaolinit könnte das Verständnis von Prozessen verbessern, die zu Vulkanismus führen und Erdbeben beeinflussen. In Hochdruck- und Hochtemperaturuntersuchungen mit Röntgenstrahlung, die unter anderem bei DESY durchgeführt wurden, haben Wissenschaftler die Bedingungen nachgestellt, die in sogenannten Subduktionszonen herrschen. In diesen Zonen bewegt sich eine ozeanische Platte unter die kontinentale Kruste. Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Wissenschaftlern der Yonsei-Universität in Südkorea stellt die Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ vor.

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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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