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Donnerstag, 23.03.2017
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„Zahnräder“ im Ozeanboden entdeckt

Tektonische Mikroplatten rotieren gegeneinander

Die Erdkruste ist nicht starr, sondern besteht aus einer Vielzahl von größeren und kleineren Krustenplatten. Jetzt haben Wissenschaftler festgestellt, dass sich einige der kleinsten von ihnen wie riesige Zahnräder eines Uhrwerks bewegen. Wie ein schwerfällig mahlendes, aber koordiniertes Ballett greifen die Mikroplatten unter der „Krustenbaustelle“ des äquatorialen Ostpazifik ineinander, wie die Forscher jetzt in Nature berichten.
Struktur des Ozeanbodens nahe der Galapagos-Inseln

Struktur des Ozeanbodens nahe der Galapagos-Inseln

Ein Team von Geologen der Duke Universität und der Woods Hole Ozeanographischen Institution hat die Plattenbewegungen in dieser Region untersucht und unerwartete Ergebnisse erhalten. Die Platten hier – und vielleicht auch an anderen ähnlichen Plattengrenzen – rotieren langsam wie die unvollkommen ineinander greifenden Zahnräder einer Maschine. Dies könnte auch neue Erkenntnisse darüber liefern, wie die angrenzenden Segmente der Ozeanrücken in ihre jetzige Position gelangten und wie sie die bestehende „Triple Junction“, ein Art Dreifach-Kreuzung, bildeten.

„Wie so oft in der Wissenschaft, ist das, was man glaubt zu erfahren nicht immer das, was man dann tatsächlich Neues dazu lernt“, erklärt Emily Klein, Professorin für Geowissenschaften an der Duke Universität. Ursprünglich lag der Schwerpunkt der Untersuchungen auf der Geochemie und der Struktur des Incipient Rift, der kleinsten und neuesten der vier Ozeanrücken-Segmente in einer Region des Meeresbodens nordwestlich der Galapagos Inseln.

Nahtstellen der Erde


Ozeanrücken sind lineare Strukturen auf dem Meeresboden, wo geschmolzene Magma aus dem Erdmantel an die Oberfläche aufsteigt, erstarrt und neue Kruste bildet. Diese „Nahtstellen“ der Erdkruste ziehen sich durch den Pazifik und Atlantik und bilden ein erdumspannendes System von ozeanischen Rücken. Die Galapagos-Mikroplatte liegt eingezwängt zwischen drei anderen tektonischen Platten, der Cocos, der Nazca und der Pazifischen Platte.


Die Wissenschaftler nutzten hochempfindliche Sonare, mit denen sie das extrem zerklüftete Terrain der bisher nicht näher erforschten geologischen Strukturen am Incipient Rift analysierten. Eine vorhergehende Studie ließ sie erwarten, dass das Rift sich in Richtung Osten kontinuierlich erweitern würde, wie die Heckwellen eines Schiffes.

Doch stattdessen glich die Verwerfung mehr einem Trog, der sich in der Mitte weitet und an beiden Enden schmal zuläuft. Nach Ansicht von Klein eine Hinweis auf eine erheblich komplexere Dynamik als erwartet. Unterwasseraufnahmen und Messungen des Gesteinsmagnetismus deuten daraufhin, dass an den schmalen Enden des Rifts periodisch glutflüssige Lava austritt. „Das belegt aktive Spreizung und anhaltende Reorganisation an den Rändern der Mikroplatte“, so die Wissenschaftlerin.

Platten rotieren gegeneinander


Aus ihren Daten schließen die Forscher zudem, dass es sich hier nicht nur um eine, sondern um gleich zwei Mikroplatten handeln muss, die langsam in entgegengesetzte Richtungen rotieren wie zwei Zahnräder eines Mahlwerks. Die nördliche dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn, die südliche Platte im Uhrzeigersinn – beide bewegen sich aber koordiniert.

„Es ist wie Kugellager, die sich aneinander vorbeibewegen“, erklärt Klein. „Diese Ergebnisse haben große Auswirkungen auf unsere Vorstellungen darüber, wie komplexe Plattengrenzen interagieren und sich entwickeln und wie sie ihre Richtung und Bewegung im Laufe der Zeit verändern.“ Was allerdings genau die Mikroplatten in diese Rotation versetzt, bleibt, so die Forscher, „noch eine unbeantwortete Frage“.
(Duke University, 24.02.2005 - NPO)
 
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