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Überraschungen unter dem Eis

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 22.12.2011 18:23

Ein Gebirge vom Ausmaß der Alpen und ein Grabenbruch-System von den Dimensionen des Ostafrikanischen Rifts verbergen sich unter dem kilometerdicken Eispanzer der Ostantarktis. Seit die Gamburtsev-Berge 1958 entdeckt wurden, rätseln Geowissenschaftler, wie sich mitten auf einem scheinbar geschlossenen Kontinent eine solche Gebirgskette bilden kann. Die 7-Nationen-Mission AGAP aus dem Internationalen Polarjahr 2010 hat jetzt ein Modell produziert und in "Nature" vorgestellt, das die widersprüchlichen Informationen zu einem schlüssigen Bild vereint.

Blick durch den Eispanzer: Die Gamburtsev-Berge im Computermodell (© BAC/Ferraccioli).Die Gamburtsev-Berge sind so ausgedehnt und hoch wie die Alpen - und waren bis vor gut 60 Jahren völlig unbekannt. Was die Geologen seit der Entdeckung durch russische Glaziologen 1958 über die vollkommen eisbedeckte Bergkette herausfanden, verwirrte die Experten zunehmend. Denn das Gebirge sah einem sehr jungen wie den Alpen oder dem Himalaya sehr ähnlich, aber die Gesteinsproben, die man ihm zuordnete, sprachen für ein ungeheuer hohes Alter: 1000 bis 1600 Millionen Jahre alt. Die Lösung liegt in einer ungeheuer komplexen Tektonik. Nach dem Modell ist die Bergkette das Produkt einer kontinentalen Kollision vor rund einer Milliarde Jahren und des Auseinanderbrechens des Superkontinents Gondwana, die vor 250 Millionen Jahren begann. Der ostantarktische Kontinent besteht aus einem Mosaik kleinerer Kontinentkeime, sogenannter Kratone. Sie stießen vor rund einer Milliarde Jahre offenbar so heftig zusammen, dass sich in der Knautschzone ein Gebirge mit einer extrem dicken Wurzel bildete. Die Forscher um Fausto Ferraccioli vom Britischen Antarktischen Dienst, Robin Bell vom US-amerikanischen Lamont-Doherty Erdobservatorium und Detlef Damaske von der deutschen Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe vermuten, dass dieser Vorgang im Zusammenhang mit der Bildung des Superkontinents Rodinia oder sogar eines von dessen Vorläufern steht. Sie gehen davon aus, dass diese proterozoische Gebirgswurzel rund 70 Kilometer dick war, also etwa so dick, wie die des heutigen Himalaya. 

Entstehungsmodell der Gamburtsev-Berge (© BAC).Die Zeitalter vergingen, die zur Ostantarktis vereinten Kontinentalkeime wurden Teil des Superkontinents Gondwana, und die proterozoische Knautschzone wurde an der Oberfläche durch Wind und Wetter wegerodiert. Doch die Gebirgswurzel blieb erhalten, denn die Kollision hatte das Material stark verdichtet, so dass sie auch dann nicht weiter aufstieg, als das Gewicht des oberirdischen Gebirges verschwunden war. Ihr nächster Auftritt kam im Perm, vor rund 250 Millionen Jahren. Da begann der Superkontinent Gondwana auseinanderzubrechen und die Kruste der Ostantarktis wurde gedehnt und dadurch dünner. Auch die dichte Gebirgswurzel konnte sich dem nicht entziehen, sie wurde leichter und stieg schließlich doch auf. 150 Millionen Jahre später, in der Mitte der Kreidezeit kam der letzte Akt der Gebirgsbildung: Gondwana brach immer weiter auseinander und quer durch die Ostantarktis bildeten sich Risse, die sich auch ins angrenzende Indien fortpflanzten. Sogar heute sind die Reste dieses Grabensystems auf den inzwischen weit voneinander entfernten Kontinenten zu erkennen. In der Antarktis sind es der Lambert-Graben, in dem sich der gleichnamige Gletscher gebildet hat, und das Riftsystem im Gebiet des Wostoksees, in dessen Tälern sich die größten subantarktischen Seen gebildet haben. In Indien ist es ein Grabensystem um den Bastar-Kraton in Zentralindien. Zusammen formten sie ein Rift-System, das in etwa mit dem in Ostafrika vergleichbar ist, an dem gerade der afrikanische Kontinent aufreißt.

Das nördliche Camp des AGAP-Projektes im Antarktissommer 2008/2009 (© BAC).In der Antarktis wirkten die ungeheuren Energien dieses Grabenbruchs als Jungbrunnen für die uralte Gebirgswurzel: Sie wurde nach oben gewuchtet, wie es sonst nur infolge von Kontinentalkollisionen geschieht und in den Alpen oder dem Himalaya zu beobachten ist. Heftiges Wetter und seit 34 Millionen Jahren auch starke Eisströme sorgten dafür, dass die aufstrebende Gebirgskette ihr schroffes Profil erhielt. Der sich seit dieser Zeit ausbildende Eispanzer konservierte dann das Gebirge, so dass sich heute das widersprüchliche Bild eines alten Gebirges mit extrem jugendlichem Aussehen bietet.     

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