Plattentektonik deutlich komplexer als angenommen - Modifikation bisheriger Erdbeben und Vulkanausbrüche erforderlich

Die Prozesse, die sich an den Grenzen von Kontinentalplatten abspielen, sind offenbar komplexer als bisher gedacht. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Wissenschaftsteam, dem auch Forscher der Universität Kiel und des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) angehören. Die Erkenntnisse der Wissenschaftler erfordern eine Modifikation bisheriger geologischer Modelle, die auch der Risikoabschätzung für Erdbeben und Vulkanausbrüche dienen, berichtet das Wissenschaftsmagazin Nature.

Ausbruch des Santiaguito in Guatemala 2005 (Foto: K. Hoernle, IFM-GEOMAR)

Untersuchungen vor der Küste Mittelamerikas zeigen, dass es beim Abtauchen - dem Subduzieren - des Meeresbodens unter den amerikanischen Kontinent zu bisher unerkannten Fließrichtungen im Mantel kommt. Diese Bewegungen gibt es nicht nur quer zur Küste wie bisher geglaubt, sondern auch parallel zum aktiven Vulkanbogen entlang des Kontinents. Die neu entdeckten Bewegungen im Mantel sind möglicherweise eine Folge der Wanderung der Subduktionszone relativ zum Kontinent. Wie Studienautor Kaj Hoernle berichtet, haben diese neuen Erkenntnisse auch eine Bedeutung für die Flüsse von klimawirksamen Gasen aus Vulkanen.

Dort wo Erdplatten aneinander stoßen, kommt es häufig zu großen Erdbeben und Vulkaneruptionen. Stark ausgeprägt sind diese Zonen zum Beispiel rund um den Pazifischen Ozean. Vor der Küste befinden sich hier meist Tiefseegräben an denen die schwerere ozeanische Platte unter die leichtere kontinentale abtaucht. Das dabei in großer Tiefe freigesetzte Wasser führt zum teilweisen Schmelzen des überlagernden Erdmantels und zur Bildung von Vulkanketten an der Erdoberfläche parallel zur Küste. Im Rahmen des "Sonderforschungsbereichs 574 - Fluide und Volatile in Subduktionszonen: Klima-Rückkopplungen und Auslösemechanismen von Naturkatastrophen" haben die Wissenschaftler die Prozesse des Abtauchens einer solchen Platte entlang der pazifischen Küste von Nikaragua bis Costa Rica genauer untersucht. Die Experten haben dabei die Zusammensetzung und das Alter des Vulkangesteins sowie die seismischen Eigenschaften des Untergrunds ermittelt.

"Die ozeanische Platte wandert etwa mit 85 Millimeter pro Jahr auf die Küste zu, die Querströmung des Erdmantels liegt mit geschätzten 60 bis 190 Millimeter pro Jahr in der gleichen Größenordnung", so Hoernle. "Bisher wurde dies weltweit in Modellen von Subduktionszonen nicht berücksichtigt. Für die Abschätzung der Schmelzprozesse und Gasgehalte der Laven ist dies aber wichtig, denn es trägt zum globalen Verständnis der großräumigen Transportmechanismen von Materialien in Subduktionszonen bei." Zudem unterstützen die neuen Erkenntnisse die Abschätzung von Flussraten klimarelevanter vulkanischer Gase zur Erdoberfläche und weiter in die Atmosphäre. Hoernle zeigt sich überzeugt davon, dass die neuen Modelle die Risiken von Naturgefahren in Subduktionszonen besser bewerten können. "Hier erleben wir nämlich die größten und gefährlichsten Vulkaneruptionen und Erdbeben."

Quelle: pressetext austria (28.01.2008)