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Sonntag, 12.02.2012
Die Theorie der Plattentektonik
Von Kontinenten, Drift und Konvektionsströmen

Die Hypothese, daß die Kontinente der Erde nicht statisch und unbeweglich sind, sondern sich im Laufe der Erdgeschichte gegeneinander verschieben, stellte schon der deutsche Meteorologe Alfred Wegener in Jahr 1912 auf.

 Tektonische Platten
Tektonische Platten
© USGS
Mit dem Argument, daß sich die oberen Gesteinsschichten nicht ohne enorme Reibungskräfte gegen die vermeintlich festen tieferen Schichten bewegen könnten, lehnten viele Geowissenschaftler Wegeners Theorie zunächst ab. Erst als Mitte der sechziger Jahre seismologische Untersuchungen neue Erkenntnisse über die Struktur der Erdkruste lieferten, konnte sich die umstrittene Theorie endgültig durchsetzen.

Aus dem Verhalten seismischer Wellen geht hervor, daß die obere feste Erdschicht – die Lithosphäre - keine scharfe Grenze nach unten besitzt, sondern unterhalb von 150 bis 200 Kilometern Tiefe graduell in die weichere, dem schmelzflüssigen Zustand nahe Asthenosphäre übergeht. Auf dieser weichen Schicht bewegen sich die sieben großen und zahlreichen kleineren Platten der Lithosphäre horizontal gegeneinander, auseinander oder aneinander vorbei. Satellitenmessungen ergaben eine jährliche Drift von zum Teil mehreren Zentimetern.

Der „Motor“ für die Plattenbewegungen sind wahrscheinlich Konvektionsströme im Erdmantel, bei denen heiße Materie unterhalb der mittelozeanischen Rücken nach oben steigt und an anderer Stelle dafür kälteres Gestein nach unten in das Erdinnere absinkt. Angetrieben wird diese zirkuläre Strömung unter anderem durch die Wärme, die bei radioaktiven Zerfallsprozessen im Erdinneren frei wird.

Bis Anfang der neunziger Jahre hielten die meisten Geologen die Neubildung von Krustenmaterial an den mittelozeanischen Rücken für den treibenden, primären Mechanismus der Plattentektonik. Die aufsteigende Lava sollte, so die vorherrschende Meinung, den Platten eine Art zusätzlichen Schub - „ridge push“ – verleihen und die Subduktion, also das Abtauchen der gegenüberliegenden Plattenränder in das Erdinnere, nur eine passive Folge dieses Prozesses sein.

Inzwischen hat sich das Interesse der Wissenschaftler von den Divergenz- auf die Subduktionszonen verlagert. 1991 postulierte der renommierte Plattentektonik-Experte Seiya Uyeda von der japanischen Tokai Universität auf einer Konferenz: „für die Formung der Erdoberfläche und den Antrieb der „Plattentektonik-Maschine“ spielt die Subduktion eine fundamentalere Rolle als die Plattenneubildung der Ozeanischen Rücken.“ Das durch die Schwerkraft ausgelöste Absinken von kälterem, festen Gestein in die Subduktionszonen soll, so die gängige Hypothese, den Rest der Platte nach sich ziehen und so die treibende Kraft für die Plattenbewegungen bilden.

Die starken Zug- oder Druckkräfte, die durch die Plattenbewegungen entstehen, führen an den Plattenrändern zu Spannungen und geologischen Veränderungen. Eine direkte Auswirkung davon ist die erhöhte Seismizität in diesen Bereichen.

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