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Erdoberfläche in Bewegung : Der Boden der Nordsee sinkt immer schneller

  • -Aktualisiert am

Der Meeresboden der Nordsee wird von Sedimenten immer weiter in die Tiefe gedrückt. Bild: Picture-Alliance

Dass der Boden unter unseren Füßen starr und beständig ist, ist eine Illusion. Tatsächlich verändert sich die Erdkruste permanent. Forscher haben nun zwei überraschende Entdeckungen gemacht.

          Die Erdkruste ist in ständiger Bewegung. Das gilt nicht nur, weil sich im Rahmen der Plattentektonik dicke Platten der obersten Erdschichten vornehmlich horizontal über den Globus verschieben. Die Kruste bewegt sich auch in vertikaler Richtung. Allerdings spielen sich beide Bewegungsformen extrem langsam ab. Deshalb erscheint uns im Alltag die Erdoberfläche fest und starr. Im Laufe von Jahrtausenden jedoch können sich diese kleinen Verschiebungen zu großen Beträgen addieren. Zwei deutsche Forschergruppen haben nun unabhängig voneinander die vertikalen Bewegungen der Alpen und der Nordsee untersucht und kommen dabei zu überraschenden Ergebnissen.

          Als Randmeer des Atlantischen Ozeans ist die Nordsee ein flaches Schelfmeer mit einer durchschnittlichen Wassertiefe von weniger als hundert Metern. Vom geologischen Standpunkt betrachtet, reichen die Wurzeln der Nordsee aber viel tiefer. Der ursprüngliche Meeresboden ist nämlich von einer mächtigen Sedimentschicht bedeckt, die von Flüssen wie dem Rhein, der Elbe oder der Themse von Land ins Meer gespült wurden. Stellenweise sind die Sedimentlagen mehrere Kilometer dick. Allein in dem die vergangenen 2,6 Millionen Jahre umfassenden Zeitalter des Quartärs lagerten sich in der Nordsee Sedimente mit einer Dicke von etwa tausend Metern ab.

          Der Meeresboden sinkt immer schneller

          Die Geologen um Jashar Arfai von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover haben nun untersucht, wie sich diese Sedimente im Laufe der Zeit abgelagert haben. Sie benutzten dazu umfangreiche seismische Messdaten, die bei der Suche nach Erdöl- und Erdgaslagerstätten unter der Nordsee gesammelt wurden. Bei dieser Untersuchung stellte sich heraus, dass der ursprüngliche Meeresboden der Nordsee immer tiefer und immer schneller sinkt. Die Absenkrate beträgt zwar nur 0,4 Millimeter pro Jahr. Im Laufe der vergangenen 2,6 Millionen Jahre summierte dieser Betrag sich aber zu einer Senkung von insgesamt 1100 Metern, eine im Vergleich zu anderen Flachmeeren recht große Bewegung.

          Sedimente werden immer schwerer

          Als Ursache für dieses rasche Sinken vermuten die Geoforscher, dass die tiefe Erdkruste und der obere Erdmantel unter der Nordsee besonders heiß und demnach leicht verformbar ist. Das immer größer werdende Gewicht der Sedimente führt deshalb dazu, dass der ursprüngliche Meeresboden allmählich in den Erdmantel sinkt. Wie Arfai und seine Kollegen in den „Scientific Reports“ schreiben, ist nicht damit zu rechnen, dass die Nordsee durch das Absinken immer tiefer wird. Vielmehr halten sich der Sedimenteintrag und die Absinkrate die Waage.

          Die Zugspitze wird jedes Jahr ein wenig höher und wandert um wenige Millimeter in Richtung Norden.

          Während die Erdkruste der Nordsee sinkt, heben sich die Alpen. Dass dieses Gebirge langsam wächst, ist schon lange bekannt. Eine Forschergruppe um Laura Sanchez von der TU München hat nun eine detaillierte Karte der Bewegung des gesamten Alpenraums erstellt. Die Bewegungsraten sind hierbei keineswegs einheitlich.

          Für ihre Untersuchungen nutzten die Forscher die Aufzeichnungen von einem europäischen Netz, das aus knapp 300 GPS-Messstationen besteht. Diese sogenannten geodätischen GPS-Empfänger sind wesentlich empfindlicher als herkömmliche GPS-Geräte in Handys oder in den Navigationssystemen von Autos. Mit den entsprechenden Korrekturen können die Stationen geographische Positionen mit einer Genauigkeit von wenigen Zentimetern messen. Wiederholt man diese Messungen im Laufe von mehreren Jahren, lassen sich daraus die Bewegungen der Messpunkte ableiten.

          Die Alpen wandern und wachsen

          Wie Sanchez und ihre Kollegen in der Zeitschrift „Earth Systems Data“ schreiben, sind die Alpen in den vergangenen zwölf Jahren im Durchschnitt pro Jahr um einen halben Millimeter nach Norden gewandert. Gleichzeitig sind die Berge aber jährlich um 1,8 Millimeter gewachsen. Regional gibt es aber recht große Unterschiede in den Bewegungsraten. So gibt es in den Westalpen so gut wie keine horizontale Wanderung, dafür zeigt dieses Gebiet mit etwa zwei Millimetern pro Jahr die höchsten Hebungsraten. Die Ostalpen und der nördlich Teil des italienischen Apennins bewegen sich dagegen mit bis zu drei Millimetern pro Jahr nach Norden, heben sich aber kaum. Wie es zu diesen erheblichen Unterschieden in der Wanderung der Alpen kommt, ist noch unklar.

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