Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wenn Berge Druck machen - Gebirge verlangsamt Kontinentalverschiebung

17.10.2006
Die Plattentektonik ist die zentrale Theorie der Kontinentalverschiebung, wonach sich auf der Erdoberfläche mehrere Platten bewegen und dabei aufeinander treffen.

Bislang ungeklärt ist unter anderem, warum sich die Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit einzelner Platten im Lauf der Erdgeschichte verändert haben. Giampiero Iaffaldano und Professor Hans-Peter Bunge, Geophysik am Department für Geo- und Umweltwissenschaften der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München, konnten jetzt mit Professor Timothy H. Dixon von der Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Sciences in Miami, USA, zeigen, dass sich die Annäherungsgeschwindigkeit der Südamerikanischen Platte und der westlich daran angrenzenden Nazca-Platte innerhalb der letzten zehn Millionen Jahre um etwa 30 Prozent verringert hat. Wie in der Fachzeitschrift "Geology" berichtet, ist das auf hohe Reibungskräfte zurückzuführen: Das an der Plattengrenze aufgefaltete Altiplano-Plateau übt aufgrund seines Gewichts genug Druck aus, um die Nazca-Platte zu verlangsamen.

"Die äußerste Schicht des Planeten, die Lithosphäre, ist fest und nur etwa 100 Kilometer dick", so Iaffaldano. "Sie besteht aus mehreren Platten, auf die sich die Landmasse der Erde und die Ozeanböden verteilen." Diese Platten schwimmen in langsamer Bewegung auf einer Schicht zähflüssigen, unter hohem Druck stehenden Gesteins, die unter der Lithosphäre liegt. "Echtzeitmessungen davon sind mittlerweile möglich und haben mehrere Zentimeter tektonischer Plattenbewegung angezeigt", berichtet Iaffaldano. "Die Energiequelle für die Aktivität an der Oberfläche sind so genannte Konvektionsbewegungen im zähflüssigen Inneren der Erde." Die Bewegung der Platten macht deren Grenzen zu geologisch äußerst dynamischen Bereichen. Unter bestimmten Umständen kommt es beim Aufeinandertreffen zweier Platten zu einer Subduktion. Dann schiebt sich eine Platte unter die andere. Herrschen besonders komprimierende Bedingungen, kann sich dabei auch Gestein nach oben bewegen und dabei ganze Gebirge auffalten. Ein Beispiel dafür sind auch die Anden Südamerikas. Zwischen deren Hochgebirgsketten im Westen und Osten liegt der Altiplano, eine der ausgedehntesten Hochebenen der Welt.

Die Forscher entwickelten eine globale Computersimulation der Erdmantelkonvektion, die mit realistischen tektonischen Plattenmodellen an der Oberfläche gekoppelt ist. Sie nutzten zudem Daten des neuen "Globalen Positionierungssystems (GPS)". Damit gelang es ihnen erstmals, die Bewegungsänderung der Nazca-Platte vor Südamerika in den letzten zehn Millionen Jahren, also bis in die geologische Zeit des Miozäns zurückreichend, quantitativ zu erklären. Sie konnten anhand von Zeitfenstern zeigen, dass sich die Subduktion der Nazca-Platte unter der Südamerikanischen Platte seitdem deutlich verlangsamt, und zwar um etwa 30 Prozent. Die Computersimulationen belegen aber auch, dass diese Veränderung durch hohe Reibungskräfte an der Plattengrenze verursacht wird. Verantwortlich dafür ist das Altiplano-Plateau in den Zentralanden in Bolivien und Peru, das vor allem seit dem späten Miozän aufgefaltet wird. Anders ausgedrückt: Der heute über 6000 Meter hohe Altiplano übt durch sein enormes Gewicht genug Druck aus, um die Bewegung der Nazca-Platte deutlich abzubremsen.

Mit dieser Studie konnten erstmals die Bewegungsänderung einer Platte erfolgreich "vorhergesagt" werden. Zwei Ergebnisse der Arbeit könnten besonders weit reichende Konsequenzen haben. So sind die oberen 30 Kilometer der Erdoberfläche, der erdbebenreiche Sprödbereich, wichtiger für die Steuerung der Plattentektonik als bislang angenommen. Zudem ergibt sich aus den Resultaten die Möglichkeit, dass das Erdklima direkten Einfluss auf die Plattentektonik haben könnte. Denn die Auffaltung des Altiplano ist Folge der geringen Erosion, einhergehend mit dem dort vorherrschenden Wüstenklima. Auf der anderen Seite ist die Abbremsung der Nazca-Platte Folge der Auffaltung. Zusammen genommen ergibt das eine ganz besondere Wechselwirkung: Stark arides Klima könnte demnach in Regionen mit Gebirgsbildung die Bewegung tektonischer Platten verlangsamen. Diese grundlegenden Zusammenhänge müssen in Zukunft noch weiter gehend untersucht werden. Iaffaldano führte diese Arbeiten im Rahmen seiner Doktorarbeit durch, die in das internationale Doktorandenkolleg "THESIS - Complex Processes in the Earth: Theory, Experiment, Simulations" des Elite-Netzwerks Bayern eingebunden ist.

Publikation:

"Feedback between mountain belt growth and plate convergence", Giampiero Iaffaldano, Hans-Peter Bunge, Timothy H. Dixon, Geology, S. 893-896, Oktober 2006

Ansprechpartner:

Giampiero Iaffaldano
Department für Geo- und Umweltwissenschaften der LMU
Tel.: 089-2180-4220
Fax: 089-2180-4205
E-Mail: giampiero@geophysik.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Berichte zu: Gebirge Kontinentalverschiebung Nazca-Platte Platte Plattentektonik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Von GeoFlow zu AtmoFlow
20.04.2018 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg

nachricht Stärkere Belege für Abschwächung des Golfstromsystems
12.04.2018 | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

20.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Digitale Medien für die Aus- und Weiterbildung: Schweißsimulator auf Hannover Messe live erleben

20.04.2018 | HANNOVER MESSE

Neurodegenerative Erkrankungen - Fatale Tröpfchen

20.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics