[crueger]

Wenn Berge Druck machen - Gebirge verlangsamt Kontinentalverschiebung

Die Plattentektonik ist die zentrale Theorie der
Kontinentalverschiebung, wonach sich auf der Erdoberfläche mehrere
Platten bewegen und dabei aufeinander treffen. Bislang ungeklärt ist
unter anderem, warum sich die Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit
einzelner Platten im Lauf der Erdgeschichte verändert haben. Giampiero
Iaffaldano und Professor Hans-Peter Bunge, Geophysik am Department für
Geo- und Umweltwissenschaften der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU)
München, konnten jetzt mit Professor Timothy H. Dixon von der
Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Sciences in Miami, USA,
zeigen, dass sich die Annäherungs-geschwindigkeit der
Südamerikanischen Platte und der westlich daran angrenzenden Nazca-
Platte innerhalb der letzten zehn Millionen Jahre um etwa 30 Prozent
verringert hat. Wie in der Fachzeitschrift "Geology" berichtet, ist
das auf hohe Reibungskräfte zurückzuführen: Das an der Plattengrenze
aufgefaltete Altiplano-Plateau übt aufgrund seines Gewichts genug
Druck aus, um die Nazca-Platte zu verlangsamen.

"Die äußerste Schicht des Planeten, die Lithosphäre, ist fest und nur
etwa 100 Kilometer dick", so Iaffaldano. "Sie besteht aus mehreren
Platten, auf die sich die Landmasse der Erde und die Ozeanböden
verteilen." Diese Platten schwimmen in langsamer Bewegung auf einer
Schicht zähflüssigen, unter hohem Druck stehenden Gesteins, die unter
der Lithosphäre liegt. "Echtzeitmessungen davon sind mittlerweile
möglich und haben mehrere Zentimeter tektonischer Plattenbewegung
angezeigt", berichtet Iaffaldano. "Die Energiequelle für die Aktivität
an der Oberfläche sind so genannte Konvektionsbewegungen im
zähflüssigen Inneren der Erde." Die Bewegung der Platten macht deren
Grenzen zu geologisch äußerst dynamischen Bereichen. Unter bestimmten
Umständen kommt es beim Aufeinandertreffen zweier Platten zu einer
Subduktion. Dann schiebt sich eine Platte unter die andere. Herrschen
besonders komprimierende Bedingungen, kann sich dabei auch Gestein
nach oben bewegen und dabei ganze Gebirge auffalten. Ein Beispiel
dafür sind auch die Anden Südamerikas. Zwischen deren
Hochgebirgsketten im Westen und Osten liegt der Altiplano, eine der
ausgedehntesten Hochebenen der Welt.

Die Forscher entwickelten eine globale Computersimulation der
Erdmantelkonvektion, die mit realistischen tektonischen
Plattenmodellen an der Oberfläche gekoppelt ist. Sie nutzten zudem
Daten des neuen "Globalen Positionierungssystems (GPS)". Damit gelang
es ihnen erstmals, die Bewegungsänderung der Nazca-Platte vor
Südamerika in den letzten zehn Millionen Jahren, also bis in die
geologische Zeit des Miozäns zurückreichend, quantitativ zu erklären.
Sie konnten anhand von Zeitfenstern zeigen, dass sich die Subduktion
der Nazca-Platte unter der Südamerikanischen Platte seitdem deutlich
verlangsamt, und zwar um etwa 30 Prozent. Die Computersimulationen
belegen aber auch, dass diese Veränderung durch hohe Reibungskräfte an
der Plattengrenze verursacht wird. Verantwortlich dafür ist das
Altiplano-Plateau in den Zentralanden in Bolivien und Peru, das vor
allem seit dem späten Miozän aufgefaltet wird. Anders ausgedrückt: Der
heute über 6000 Meter hohe Altiplano übt durch sein enormes Gewicht
genug Druck aus, um die Bewegung der Nazca-Platte deutlich
abzubremsen.

Mit dieser Studie konnten erstmals die Bewegungsänderung einer Platte
erfolgreich "vorhergesagt" werden. Zwei Ergebnisse der Arbeit könnten
besonders weit reichende Konsequenzen haben. So sind die oberen 30
Kilometer der Erdoberfläche, der erdbebenreiche Sprödbereich,
wichtiger für die Steuerung der Plattentektonik als bislang
angenommen. Zudem ergibt sich aus den Resultaten die Möglichkeit, dass
das Erdklima direkten Einfluss auf die Plattentektonik haben könnte.
Denn die Auffaltung des Altiplano ist Folge der geringen Erosion,
einhergehend mit dem dort vorherrschenden Wüstenklima. Auf der anderen
Seite ist die Abbremsung der Nazca-Platte Folge der Auffaltung.
Zusammen genommen ergibt das eine ganz besondere Wechselwirkung: Stark
arides Klima könnte demnach in Regionen mit Gebirgsbildung die
Bewegung tektonischer Platten verlangsamen. Diese grundlegenden
Zusammenhänge müssen in Zukunft noch weiter gehend untersucht werden.
Iaffaldano führte diese Arbeiten im Rahmen seiner Doktorarbeit durch,
die in das internationale Doktorandenkolleg "THESIS - Complex
Processes in the Earth: Theory, Experiment, Simulations" des Elite-
Netzwerks Bayern eingebunden ist.

Publikation:

"Feedback between mountain belt growth and plate convergence",
Giampiero Iaffaldano, Hans-Peter Bunge, Timothy H. Dixon, Geology, S.
893-896, Oktober 2006

Quelle: idw / LMU München

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[Linhir]

wow ,
klingt einleuchtend und logisch - ich finds richtig spannend wie wissenschaftler überhaupt auf sowas kommen!
bestimmt nur durch jahrelange wissenschaftliche arbeit.

gruß linhir
_________________
~
Was ist die Wissenschaft anderes als die
Wertschätzung der Natur !
~

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