Berge bremsen Kontinentalverschiebung

Mittwoch, 18. Oktober 2006, 11:36 • Rubrik Geologie, Klima, Umwelt.

Indem kollidierende Erdplatten Gebirge auftürmen, können sie ihre eigene Bewegung bremsen. Für diese Ansicht sprechen Computersimulationen deutscher und amerikanischer Geowissenschaftler. Indem in Südamerika ein gewaltiges Hochplateau emporwuchs, verlangsamte sich demnach das Abtauchen einer pazifischen Platte unter die südamerikanische Platte.

Grafik: Die Erdkugel mit den Grenzen der tektonischen Platten, daraus herausgehoben die südamerikanische Platte mit der farblich codierten Bewegung im Mantel

Wo die Nazca-Platte unter die südamerikanische Platte abtaucht, herrschen im Erdmantel Abwärtsbewegungen vor. Bild: Iaffaldano et al./LMU

Innerhalb der letzten zehn Millionen Jahre habe sich die Subduktionsbewegung der Nazca-Platte um etwa 30 Prozent verringert, erläutern die Forscher um Giampiero Iaffaldano von der Universität München im Fachblatt “Geology”. Ursache dürfte sein, dass die zunehmende Gewichtskraft des Hochplateaus die Reibung zwischen den beiden Kontinentalplatten erhöhte – ähnlich immer fester aufeinander gepressten Bremsscheiben.

Landoberfläche und Meeresboden sind in einige große und kleine Platten aufgeteilt, die wie feste Schollen auf zähflüssigem Gestein treiben. “Die Energiequelle für die Aktivität an der Oberfläche sind so genannte Konvektionsbewegungen im zähflüssigen Inneren der Erde”, erläutert Iaffaldano. Unklar sei allerdings, warum sich Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit einzelner Platten im Laufe der Erdgeschichte geändert hätten. Der Forscher und seine Kollegen kombinierten nun Computermodelle der Vorgänge im Erdmantel und an der Erdoberfläche, um mehr über dieses Phänomen zu erfahren.

Als Studienobjekt dienten die südamerikanischen Anden. Das Gebirge verdankt seine Entstehung der pazifischen Nazca-Platte, die unter Südamerika abtaucht und dabei große Mengen von Gestein aufsteigen lässt. Zwischen den Hochgebirgsketten im Westen und Osten der Anden wurde so auch eine der größten Hochebenen der Welt aufgetürmt, der Altiplano mit einer mittleren Höhe von 3,8 Kilometern. Den Computersimulationen zufolge, übt dieser massive Felsblock genügend Kraft auf die Erdkruste aus, um die Bewegung der Nazca-Platte deutlich zu bremsen.

Nach Ansicht der Forscher zeigen die Resultate, dass die oberen 30 Kilometer der Erdkruste, der erdbebenreiche Sprödbereich, für die Steuerung der Plattentektonik wichtiger sind als bislang angenommen. Zudem erscheine es denkbar, dass das Klima direkten Einfluss auf die Bewegung der Platten habe: Möglicherweise habe der Altiplano erst durch das trockene Wüstenklima und die dadurch bedingte geringe Erosion seine heutige Größe und Bremskraft erreichen können.

Forschung: Giampiero Iaffaldano und Hans-Peter Bunge, Department für Geo- und Umweltwissenschaften, Ludwig-Maximilians-Universität München, und Timothy H. Dixon, Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Sciences, University of Miami

Veröffentlichung Geology, Vol. 34(10), pp 893-6, DOI 10.1130/G22661.1

WWW:
Geo- und Umweltwissenschaften, Uni München
Altiplano
Plate Tectonics

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