Vulkan-Ausbrüche trugen entscheidend zur Schließung der Panama-Meerenge bei Schufen Vulkane die Panama-Landbrücke? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Schufen Vulkane die Panama-Landbrücke?

Vulkan-Ausbrüche trugen entscheidend zur Schließung der Panama-Meerenge bei

Panama-Landbrücke
Die Landbrücke von Panama verbindet Nord- und Südamerika – aber wie genau entstand sie? © Frank Ramspott/ iStock

Feurige Verbindung: Die Landbrücke von Panama könnte nicht allein durch die Kollision von Südamerika mit Nordamerika entstanden sein. Stattdessen förderten auch wiederholte Vulkanausbrüche die Trennung von Atlantik und Pazifik, wie nun eine geologische Studie nahelegt. Demnach könnten drei Eruptionsphasen in der Zeit vor 24 bis 18 Millionen Jahren sozusagen die Vorarbeit für das Schließen der urzeitlichen Meerenge geleistet haben.

Über weite Teile der Erdgeschichte waren Nord- und Südamerika weit voneinander getrennt. Doch durch die Plattentektonik näherten sich beide Kontinente einander an, bis schließlich vor rund 30 Millionen Jahren nur noch eine schmale, aber tiefe Meerenge zwischen ihnen lag. Als sich dann
dieser Isthmus endgültig schloss, hatte dies weitreichende Folgen für die Tierwelt beider Kontinente, aber auch für das System der globalen Meeresströmungen.

Landbrücke mit Geheimnissen

Doch wann und wie Panama zur Landbrücke wurde, ist umstritten. Einer Theorie nach schloss sich die Meerenge schon vor zehn Millionen Jahren, andere Forscher gehen dagegen von einer Schließung erst vor 2,7 Millionen Jahren aus. Unklar ist auch, welchen Anteil die in dieser Gegend reichlich vorhandenen Vulkane an der Hebung der Landbrücke hatten – neben der Kollision der Landmassen durch die Plattentektonik.

Panama-Vulkanismus
Die drei Vulkanphasen und ihre Folgen. © Buchs et al./ Scientific Reports, CC-by-sa 4.0

Jetzt haben David Buchs von der Cardiff University und sein Team neue Indizien dafür entdeckt, dass der Vulkanismus eine wichtigere Rolle für die Entstehung der Panama-Landbrücke spielte als bisher angenommen. Für ihre Studie hatten sie an hunderten Stellen entlang des Panamakanals und in dessen Umgebung Gesteinsproben entnommen und diese auf ihre Zusammensetzung hin untersucht. Auf Basis dieser Analysen rekonstruierten sie die vulkanische Geschichte der Region.

Drei Phasen heftiger Ausbrüche

Das Ergebnis: Der zentrale Bereich der Panama-Landbrücke hat in den letzten 21 Millionen Jahren drei Phasen starker vulkanischer Aktivität erlebt. Den Anfang machten Ausbrüche der damals noch unterseeischen Cascadas-Formation vor rund 21 Millionen Jahren. Diese explosiven Eruptionen schleuderten große Mengen an vulkanischem Material aus und hinterließen bis zu zehn Meter dicke Ablagerungen, wie die Forscher berichten.

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Nur wenig später begann eine zweite Ausbruchsphase, in der nah benachbarte Unterseevulkane ausbrachen. Auch sie hinterließen eine mehrere Meter dicke Schicht aus Lava, Tuff und verkohlten Baumstümpfen. Dies könnte die damals am Rand bereits flache Meerenge weiter eingeengt haben, mutmaßen Buchs und sein Team.

Vor rund 18 Millionen Jahren folgte dann die dritte Phase: Eruptionen des Pedro Miguel-Vulkankomplexes schufen zahlreiche neue Vulkankegel im flachen Wasser der Panama-Meerenge. Die Verbindung zwischen Pazifik und Atlantik wurde damit noch weiter eingeengt und der Meeresgrund stellenweise deutlich angehoben, wie die Forscher berichten.

Entscheidende „Vorarbeit“ für die Landbrücke

Nach Ansicht von Buchs und seinem Team ist damit klar, dass diese vulkanischen Phasen zumindest dazu beitrugen, Panama-Meerenge zu blockieren. „Wir haben Belege dafür erbracht, dass die vulkanische Aktivität entscheidend für die Bildung der Panama-Landbrücke war“, sagt Buchs. Diese „Vorarbeit“ der Vulkane verstärkte den Effekt der Plattentektonik und möglicher Meeresspiegel-Veränderungen und erleichtert so den Verschluss der Meerenge.

Wie diese Faktoren damals genau ineinandergriffen, um die folgenreiche Landverbindung zu schaffen, muss allerdings noch geklärt werden, wie die Forscher einräumen. Sie sind aber zuversichtlich, dass die Ergebnisse solcher Studien helfen könnten, auch die Streitfrage um das genaue Alter der Landbrücke zu klären. (Scientific Reports, 2019; doi: 10.1038/s41598-018-37790-2)

Quelle: Cardiff University

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