Eine bedeutende Entdeckung im Bereich der Geophysik wurde in der heutigen Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Nature vorgestellt. Unter der Leitung der Woods Hole Oceanographic Institution, in Zusammenarbeit mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), wurde eine der weltweit dicksten Übergangszonen im Erdmantel entdeckt. Diese befindet sich im Atlantik vor den Kleinen Antillen und weist eine beeindruckende Dicke von etwa 330 Kilometern auf.
Diese neu entdeckte Übergangszone liegt zwischen dem oberen und unteren Mantel der Erde und spielt eine entscheidende Rolle dabei, wie ozeanische Platten abtauchen. Die Forschung hat ergeben, dass große Mengen basaltischen Gesteins in dieser Zone über mehrere hundert Millionen Jahre hinweg angesammelt wurden. Diese Ansammlung beeinflusst entscheidend die Dynamik der Plattentektonik.
Einfluss der Chemie und Geologie
Professor Andreas Rietbrock, der das Projekt leitet, betont, dass die geotektonische Vergangenheit ozeanischer Platten ihr Verhalten beim Abtauchen stark beeinflusst. Die chemische Zusammensetzung der Platten entscheidet dabei über ihre Bewegungen im Erdinneren. Massiven basaltreiche Regionen in der Mantel-Übergangszone haben die Wissenschaftler in Tiefen zwischen 410 und 660 Kilometern lokalisiert, worauf die Auswertung von 34 auf dem Meeresboden installierten Seismometern basiert.
Diese basaltreichen Regionen haben nicht nur einen direkten Einfluss auf die Plattendynamik, sondern auch auf die Mantelzirkulation. Die Ergebnisse zeigen, dass manche Platten stagnieren können, was wiederum von ihrer Zusammensetzung und Geschichte abhängt. Dies stellt eine wichtige Erkenntnis für die Geowissenschaften dar und erweitert unser Verständnis über die komplexen Abläufe im Erdinneren.
Der Kontext der Plattentektonik
Das Prinzip der Plattentektonik, das die Bildung von Landformen durch Bewegungen im Erdinneren erklärt, wurde in den 1960er Jahren gefestigt. Die Theorie beschreibt die Lithosphärenplatten, die auf einer teilweise geschmolzenen Schicht, der Asthenosphäre, ruhen. Diese Platten bewegen sich relativ zueinander mit Geschwindigkeiten von 2 bis 15 Zentimetern pro Jahr, getrieben durch Konvektionsströme in der Asthenosphäre und Lithosphäre. Diese Interaktionen erklären geologische Phänomene wie Gebirgsbildung, Vulkane und Erdbeben.
Besondere Aufmerksamkeit galt der Entstehung von darunter liegenden Gebirgen und dem Konzept der Seafloor-Spreading, das maßgeblich von Wissenschaftlern wie Harry Hess entwickelt wurde. Die Erkenntnisse aus den ozeanischen Umgebungen verdeutlichen die Komplexität der Bewegungen und Wechselwirkungen zwischen den Platten und unterstreichen die Bedeutung der ozeanischen Übergangszone als einen zentralen Faktor in diesem geologischen System.
Das aktuelle Experiment ist Teil des internationalen Forschungsprojekts VoiLA (Volatiles in the Lesser Antilles), das unter anderem durch den Europäischen Forschungsrat gefördert wird. Die Ergebnisse dieser Studie könnten daher weitreichende Konsequenzen für das Verständnis der geologischen Prozesse sowie für die Vorhersage von Erdbeben und vulkanischen Aktivitäten haben.