Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bewegung oder Stillstand? - Was „Hotspots“ über die Bewegung von Erdplatten verraten

26.11.2012
Vulkaninseln wie Hawaii oder die Kanaren haben gemeinsam, dass sie durch einen sogenannten Hotspotvulkanismus entstanden sind. Die Erdplatte wandert über eine besonders heiße Zone des Erdmantels, Vulkane entstehen. Doch sind diese Zonen stationär oder bewegen sie sich selbst?
Eine Studie, die in der jüngsten Ausgabe der internationalen Fachzeitschrift Nature Geoscience erscheint, kommt zu dem Ergebnis, dass der weniger bekannte Louisville Hotspot im Südpazifik sich im Gegensatz zu Hawaii über viele Millionen Jahre kaum bewegt hat. Das Ergebnis, an dem auch deutsche Wissenschaftler mitwirkten, hat wichtige Konsequenzen für das Verständnis der Plattentektonik.

Der Pazifische Ozean, der ein Drittel der gesamten Erdoberfläche überdeckt, ist gespickt von einer Vielzahl von Inseln und Unterwasserbergen. Viele, wie auch die Inselgruppe von Hawaii, sind vulkanischen Ursprungs. Ihre Entstehung geht teilweise auf sogenannten Hotspot-Vulkanismus zurück, bei dem eine verhältnismäßig dünne Erdplatte über eine besonders heiße Region des Erdmantels wandert. So entstehen in den „durchgebrannten“ Löchern immer wieder Vulkane, die zum Teil wie an einer Perlenschnur aus dem Ozeanboden aufragen. Für die Abschätzung der Plattenbewegung ist von zentraler Bedeutung, ob sich der Hotspot im Erdmantel ebenfalls bewegt oder nur die darüber liegende Platte. Bei den Hawaiiinseln weiss man heute, dass sich dieser heiße Fleck in einem Zeitraum zwischen 80 und 50 Millionen Jahren vor heute um etwa 15 Grad nach Süden verlagert hat. Eine neue Studie, die im Rahmen des internationalen Ozeanbohrprogramms IODP durchgeführt wurde, zeigt nun, dass sich der im Südpazifik liegende Louisville Hotspot in diesem Zeitfenster hingegen kaum bewegt hat. An der Studie, die jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Nature Geoscience erschienen ist, sind auch drei deutsche Wissenschaftler aus Kiel, Bremen und Erlangen beteiligt.
Von Mitte Dezember 2010 bis Mitte Februar 2011 arbeitete ein internationales Team von Wissenschaftlern auf dem amerikanischen Bohrschiff JOIDES RESOLUTION nordöstlich von Neuseeland im Südpazifik. Unter ihnen Dr. Jörg Geldmacher vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. „Das Ziel der Expedition war es, an verschiedenen Lokationen, die zum Louisville Hotspot gehören, Gesteinsproben zu gewinnen“, erläutert der Geologe, der als Expeditionsmanager an der Ausfahrt im Rahmen des Intregrated Ocean Drilling Programmes (IODP) teilnahm. „Während der Expedition wurden Proben an fünf Unterwasserbergen im geologisch ältesten Teil der insgesamt 4.300 Kilometer langen Louisville Hotspotspur gewonnen“, so Geldmacher weiter. Die sich an die Ausfahrt anschliessenden Untersuchungen der Proben brachten sehr interessante Ergebnisse zu Tage, die Rückschlüsse auf Plattenbewegungen, aber auch die Bewegungen des Hotspots selbst zulassen.

„Die Rekonstruktion von Plattenbewegungen wird einfacher und zuverlässiger, wenn man weiss, inwieweit sich auch die darunter liegende Konvektion im Erdmantel ändert. Die Ergebnisse unserer Expedition bestätigen auch die Vermutung das beides, Plattenbewegung und Ortsveränderung der Hotspots, miteinander zusammenhängen“, erklärt Dr. Geldmacher. Aus Studien des bekannteren Hawaii Hotspots haben wir gelernt, dass Hotspots sich von der Mantelkonvektion, ähnlich einer Flagge im Wind, langfristig ablenken lassen. Am Beispiel von Louisville sehen wir nun, dass dies hier nicht der Fall ist, was die Interpretation der darüber liegenden Plattenbewegung vereinfacht“, so Geldmacher.

Allerdings bleiben auch noch viele Fragen offen. Welche Zusammenhänge gibt es zwischen dem Hawaii und dem Louisville Hotspots? Wie sieht die zeitliche und räumliche Struktur der Mantelkonvektion aus? Welche anderen Hotspots verändern ihren Ort sich und muss das bisherige Modell der Plattenbewegungen teilweise neu interpretiert werden?

„Auch mit den besten Erkundungsmöglichkeiten, die uns Bohrschiffe wie die JOIDES RESOLUTION oder die CHIKYU heute bieten, können wir immer nur ein wenig an der Oberfläche kratzen“, meint Dr. Geldmacher. „Bis wir dem Planeten diese Geheimnisse entreissen, wird noch einige Zeit vergehen. Ein besseres Verständnis wäre auch für die Abschätzung zukünftiger Naturgefahren wie Vulkanausbrüche oder Erdbeben nützlich“, resümiert Geldmacher.

Originalarbeit:
Koppers, A.A.P., T. Yamazaki, J. Geldmacher, J. S. Gee, N. Pressling, H. Hoshi and the IODP Expedition 330 Scientific Party, 2012: Limited Latitudinal Mantle Plume Motion for the Louisville Hotspot. Nature Geoscience, 5.

Ansprechpartner:
Dr. Jörg Geldmacher (GEOMAR, FB4-Dynamik des Ozeanbodens), jgeldmacher@geomar.de

Das Untersuchungsgebiet am Louisville Hotspot im Südpazifik.

Karte: IODP


Die JOIDES Resolution im Hafen von Puntarenas.

Foto: S. Kutterolf, GEOMAR

Dr. Andreas Villwock (GEOMAR, Kommunikation & Medien), Tel.: 0431 600-2802, avillwock@geomar.de

Dr. Andreas Villwock | idw
Weitere Informationen:
http://www.iodp.org/
http://publications.iodp.org/preliminary_report/330/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der steile Aufstieg der Berner Alpen
24.03.2017 | Universität Bern

nachricht Internationales Team um Oldenburger Meeresforscher untersucht Meeresoberfläche
21.03.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise