Warum der Atlantik jedes Jahr breiter wird

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Der Atlantische Ozean weitet sich jedes Jahr um 4 cm, da Material aus der Tiefe des Erdmantels aufsteigt und die tektonischen Platten auseinanderdrückt.

Der Mittelatlantische Rücken (dunkelorange) auf dieser bathymetrischen Karte des Earth Observatory der NASA. Foto: NASA — Der Mittelatlantische Rücken (dunkelorange) auf dieser bathymetrischen Karte des Earth Observatory der NASA. Foto: *NASA*

Die tektonische Platte, die Amerika stützt, löst sich unter Europa und Afrika. Wie und warum dies genau geschieht, bleibt für Wissenschaftler jedoch ein Rätsel, da es im Atlantik keine festen subduzierenden Platten wie im Pazifik gibt. Eine Studie aus dem Jahr 2021 in der Fachzeitschrift Nature legt nahe, dass der Schlüssel zur Ausdehnung des Atlantiks unter einer massiven Unterwasser-Gebirgskette mitten im Ozean liegt.

Eine Reihe unter Wasser liegender Gipfel, der sogenannte Mittelatlantische Rücken (MAR), trennt die nordamerikanische und eurasische sowie die südamerikanische und afrikanische tektonische Platte. Das Team fand heraus, dass Material aus dem Erdinneren durch den MAR an die Oberfläche steigt und die Platten auf beiden Seiten des Rückens auseinanderdrückt.

Der 2.896 Kilometer dicke, größtenteils feste Erdmantel umgibt den Erdkern. Die Erdkruste ist in tektonische Platten unterteilt, die wie ein Puzzle zusammenpassen. Sie interagieren auf verschiedene Weise: Sie bewegen sich gemeinsam, driften auseinander oder gleiten nach unten. Die Spreizung des Meeresbodens, die auftritt, wenn sich die Platten auseinanderziehen, ist eine Möglichkeit, Magma aus dem Erdinneren an die Oberfläche zu befördern. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass heißes, weiches Gestein aus dem Erdmantel aufsteigt und durch Konvektionsströme an die Oberfläche gedrückt wird.

Jegliches Material, das unter eine Plattengrenze wie MAR nach oben gedrückt wird, beginnt normalerweise im Erdmantel, der sich sehr nahe an der Erdoberfläche befindet, 4,8 Kilometer unter der Kruste. Material aus dem unteren Erdmantel, der dem Erdkern am nächsten ist, wurde dort nicht nachgewiesen. Die Studie aus dem Jahr 2021 ergab jedoch, dass MAR ein Konvektions-Hotspot ist. Die Forscher maßen die seismische Aktivität in einem 1.000 Quadratkilometer großen Gebiet. Sie warfen 2016 39 Seismometer in den Ozean und ließen sie dort ein Jahr lang, um Daten zu Erdbeben auf der ganzen Welt zu sammeln.

Die seismischen Wellen, die vom Material im Erdkern abprallen, geben Wissenschaftlern Einblicke in das Geschehen im Erdmantel unter dem MAR. Das Team fand heraus, dass dort Magma und Gestein aus 660 Kilometern Tiefe an die Oberfläche gedrückt werden können. Das aufsteigende Material führt dazu, dass sich die tektonischen Platten und die darüber liegenden Kontinente mit einer Geschwindigkeit von vier Zentimetern pro Jahr voneinander entfernen.

„Auftrieb vom unteren Mantel zum oberen Mantel und an die Oberfläche wird normalerweise mit einigen wenigen lokalen Orten wie Island, Hawaii und Yellowstone in Verbindung gebracht, nicht mit Mittelozeanischen Rücken“, sagte Matthew Aguis, Seismologe an der Universität Roma Tre und Co-Autor der Studie von 2021. „Das macht die Ergebnisse sehr interessant, weil sie völlig unerwartet waren.“

Normalerweise wird der Materialtransport vom unteren in den oberen Erdmantel durch ein dichtes Gesteinsband in der Übergangszone in 410 und 660 Kilometern Tiefe behindert. Agius und seine Kollegen schätzen jedoch, dass unterhalb des MAR die Temperaturen im tiefsten Teil der Übergangszone höher sind als erwartet, wodurch der Bereich dünner wird. Deshalb kann Material leichter zum Meeresboden aufsteigen als anderswo auf der Erde.

Normalerweise bewegen sich tektonische Platten unter dem Einfluss der Schwerkraft, da diese die dichteren Teile der Platte in die Erde zieht. Die Platte, die den Atlantischen Ozean umgibt, ist jedoch nicht so dicht, sodass Wissenschaftler sich fragen, was die Platte außer der Schwerkraft noch antreibt. Die Studie legt nahe, dass das Aufsteigen von Material aus den Tiefen des Erdmantels der Mechanismus hinter der Ausbreitung des Atlantischen Ozeans sein könnte. Catherine Rychert, Geophysikerin an der Universität Southampton, sagte, der Prozess habe vor 200 Millionen Jahren begonnen, und die Ausbreitungsgeschwindigkeit könnte sich in Zukunft erhöhen.

An Khang (laut Business Insider )

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