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Runderneuerung für einen Planeten

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 11.09.2007 20:29

Seit wann verfügt die Erde über die Plattentektonik? Das ist keine akademische Frage nur für die Geowissenschaftler, sondern eine ganz zentrale. Denn die Plattentektonik schiebt die Kontinente über die Oberfläche und verändert so das Gesicht unseres Planeten permanent. Sie führt gleichzeitig überaus effizient Wärme aus dem Erdinneren ab und versorgt die Atmosphäre mit dem Treibhausgas Kohlendioxid. Ohne diese Versorgung läge die Durchschnittstemperatur bei minus 18 Grad Celsius. Die Suche nach dem Ursprung der Plattentektonik führt jedoch schnell an Nachweisgrenzen, so dass Forscher sich auf Indizien aus Mineralen stützen müssen. In "Nature" präsentieren südafrikanische Forscher neue Hinweise.

Unsere Erde ist einzigartig im Sonnensystem und dem uns bekannten Weltall. Zum einen beherbergt sie Leben - das einzige, von dem wir bislang wissen. Zum anderen aber ist sie ausgesprochen unruhig. Unmerklich aber kontinuierlich bewegen sich die Kontinente über die Erdoberfläche. Über die Jahrmillionen wandert so beispielsweise Indien von der Südhalbkugel geradewegs in Richtung Asien, rammt den Kontinent und sorgt so für die Auffaltung des größten irdischen Gebirges, des Himalayas. Diese Plattentektonik führt auch dazu, dass es permanent irgendwo bebt und andauernd ein Vulkan Gas und Asche speit oder gar mit Feuer und Qualm ausbricht.

Gewaltige Kräfte aus dem Erdinneren treiben auf der Oberfläche ein Riesenpuzzle aus einigen großen und etlichen kleineren Platten an. Diese Maschine sorgt dafür, dass die Erde heute anders aussieht, als zu der Zeit, als die Dinosaurier durch die Lande stapften. Und deren Erde zeigte ein völlig anderes Gesicht als die Erde etwa vor 545 Millionen Jahren, als sich das vielzellige Leben explosionsartig verbreitete. Kontinente gehen zusammen und trennen sich wieder, Meere reißen auf und verschwinden wieder.

Das Modell ist faszinierend und erklärt auch viele Phänomene, die die Geologen sonst ins Schwimmen brächten. Dazu gehören beispielsweise Fossilien oder zusammengehörende Spuren von Vereisungen, die sich auf heute weit entfernten Kontinenten finden. Es hat nur einen Haken: Die Plattentektonik ist auch wie ein riesiger Schwamm, der andauernd die Tafel der Erdgeschichte blank putzt. Alle Indizien zusammengenommen, können die Geowissenschaftler nicht weiter als 700 Millionen Jahre in die Vergangenheit blicken. Von dem, was vorher war, hat man keine eindeutigen Spuren gefunden. Seit wann es also auf unserem 4,56 Milliarden Jahre alten Planeten Plattentektonik gegeben hat, ist eines der beliebtesten Streitthemen unter den Erforschern des Präkambriums, der Zeit vor 545 Millionen Jahren vor heute.

Schwierige Suche nach dem Ursprung

Die ältesten Steine, die wir kennen, sind 3,5 oder sogar vier Milliarden Jahre alt. Doch das half in dieser Debatte bisher nicht weiter, denn die Kontinente sind eher passive Teilnehmer am Spiel der Plattentektonik, sie schwimmen wie Schaumkronen an der Oberfläche. Der eigentliche Motor sitzt an den ozeanischen Rücken, wo neue Erdkruste entsteht, und den Subduktionszonen, wo alte Erdkruste wieder im Planeteninneren versinkt. Wer etwas über den Beginn der Plattentektonik erfahren will, muß dort nachsehen. Doch hier hat man es mit Meeresboden zu tun, und den hält der Mechanismus erstaunlich jung. "Die ältesten sind ungefähr 200 Millionen Jahre alt", erklärt Hans-Peter Bunge, Geophysik-Professor an der Ludwigs-Maximilians-Universität München. Fast alles, was an Ozeanböden vorher existierte, ist wieder im Erdinneren verschwunden. Hier und da finden die Geologen noch ein Stück, das bei einer Kollision an einem Gebirge hängen blieb, doch auch das reicht nicht weit genug zurück.

Und so konzentriert sich die Spurensuche auf die wenigen Gesteine, die aus der präkambrischen Zeit übrig geblieben sind. Da man dort aber keine direkten Hinweise, sondern nur Zeugen finden kann, die im Erdinneren mehrfach überarbeitet wurden, bietet sich auch hier breiter Raum für Interpretationen und Streit. In der jüngsten Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift "Nature" berichten etwa südafrikanische Forscher von winzigen Mineraleinschlüssen aus dem Barberton-Gürtel, der mindestens 3,2 Milliarden Jahre alt ist. Diese Minerale entstehen heutzutage nur Bedingungen, wie sie in Subduktionszonen herrschen, so dass die Wissenschaftler schlussfolgern, auch damals müsse es so etwas gegeben haben. Vor fünf Jahren hatten Forscher aus den USA und China vergleichbare Indizien in mehr als 2,5 Milliarden Jahre alten chinesischen Gesteinen gemeldet. Es waren Strukturen, die heutzutage nur an den ozeanischen Rücken zu finden sind, und die Forscher hatten daraus ebenfalls geschlossen, dass damals die Plattentektonik bereits in Gang war. Wirkliche Beweise für die Theorie sind beide Funde nicht - und so wird der Streit über den Beginn des so speziellen Face liftings unseres Planeten noch lange andauern.