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Plattentektonik : Vor der Geburt eines neuen Meeresarms

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Die Afarsenke, aufgenommen mit Aster (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) des Nasa-Satelliten Terra. Bild: Nasa

Die Afarsenke in Äthiopien wächst unaufhörlich weiter. Das Tempo wird dadurch bestimmt, dass darunter der heißeste Ort im Erdmantel liegt.

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          Die stetige Drift der tektonischen Platten auf der Erdoberfläche hat ihren Ursprung in den sogenannten Riftzonen. Dort brechen die Platten auseinander, und Magma aus dem Erdinnern quillt durch den Riss und drückt dabei die beiden Flanken der Platten auseinander. Diese Spreizung ist bisher viel weniger untersucht worden als ihr plattentektonisches Gegenüber, die Kollision zweier Platten; denn der weitaus größte Teil der Spreizungs- und Riftzonen auf der Erde befindet sich in den Ozeanen. Der Mittelatlantische und der Ostpazifische Rücken sind zwei Beispiele dafür. Es gibt dagegen nur wenige Stellen, an denen eine aktive Riftzone an Land aufgeschlossen ist, so in Island oder am Nordrand des Golfes von Kalifornien. Die zweifellos größte Riftzone an Land ist aber der Ostafrikanische Graben, der sich vom Golf von Aden bis ins südöstliche Afrika erstreckt. Vor allem in seinem nördlichen Teil, vornehmlich in der Afarsenke Äthiopiens, geht die Spreizung besonders rasch voran. Zwei britische Forscher haben nun in der Zeitschrift "Nature Geoscience" den Stand des Wissens über diese äußerst aktive Spreizungszone zusammengefasst.

          Im Bereich des Ostafrikanischen Grabens bricht die Afrikanische Platte auseinander. Der kleinere, östliche Teil der Platte verschiebt sich langsam nach Osten in Richtung Indischer Ozean. In der Afarsenke ist die Lage etwas komplizierter. Ihr nördlicher Abschnitt ist nämlich ein sogenannter Tripelpunkt, an dem sich nicht nur zwei, sondern gleich drei Platten berühren. Zu den beiden Segmenten der Afrikanischen Platte gesellt sich im Norden die Arabische Platte. Sie driftet mit einer Geschwindigkeit von etwa 17 Millimetern pro Jahr nach Norden. Weil sich also alle drei Plattensegmente voneinander weg bewegen, sinkt die Erdkruste in diesem Gebiet ein, und auf diese Weise ist im Laufe der Zeit die Afarsenke in Form eines nahezu rechtwinkligen Dreiecks entstanden.

          Vielleicht der heißeste Ort im Erdmantel

          Die tiefe Depression gehört im Sommer zu den heißesten Gebieten der Erde, wo die Luft tagsüber durchaus mehr als 50 Grad warm werden kann. Aber auch unterhalb der Senke ist es außergewöhnlich heiß. Seismologische Messungen deuten darauf hin, dass es sogar der heißeste Ort im Erdmantel ist. Zu diesem Schluss kamen Forscher, nachdem sie die Geschwindigkeit seismischer Wellen unterhalb Äthiopiens ermittelt hatten. Je heißer der Erdmantel ist, desto mehr bremst er seismische Wellen, und diesen Teil der Erde durchlaufen die Kompressionswellen um mindestens sechs Prozent langsamer als normal temperierte Mantelabschnitte.

          Wie Ian Bastow von der Universität Bristol und Derek Keir von der Universität Southampton nun schreiben, sorgt der außergewöhnlich heiße Mantel nicht nur dafür, dass die Flanken in der Afarsenke schneller als in anderen Riftzonen auseinanderdriften. Die in ihm steckende Wärme könnte auch erklären, warum die Erdkruste im Bereich der Afarsenke nicht so dünn ist, wie es theoretisch vorhergesagt und in anderen Spreizungszonen gemessen wurde. Offenbar lagert sich das wegen der in ihm steckenden Wärme besonders plastische Magma an der Unterseite der Erdkruste an und verdickt sie.

          Beschleunigte Spreizung

          Der heiße Mantel sorgt wohl auch dafür, dass die Spreizung in der Afargegend relativ gleichmäßig und sanft verläuft. Anders als sonst in Spreizungszonen kommt es dort nämlich zu erheblich weniger starken Erdbeben. Wärmeres Gestein ist nicht so spröde wie kühleres Gestein und verformt sich eher plastisch. Es kann daher weitaus weniger mechanische Spannung ansammeln, die später zu einem großen, ruckartigen Bruch, sprich zu einem Erdbeben, führt.

          Die Spreizung in der Afarsenke hält schon seit mindestens 20 Millionen Jahren an, hat sich aber in den vergangenen zwei Millionen Jahren erheblich beschleunigt. Das können die Forscher aus der Menge und dem Alter der vulkanischen Ablagerungen in der Senke ableiten. Bastow und Keir rechnen damit, dass sich die Plattendrift in dieser Gegend in Zukunft noch weiter beschleunigen wird. Irgendwann wird dann die Afarsenke so tief einsinken, dass Salzwasser aus dem Golf von Aden in sie eindringen kann. Dabei würde ein neuer Meeresarm entstehen. Wann dieser Übergang von Kontinent zum Ozean stattfinden wird, lasse sich nicht vorhersagen, schreiben die Forscher, er könne aber durchaus in den kommenden zwei Millionen Jahren stattfinden.

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