Wenn Kontinentalplatten sich langsamer bewegen

Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass eine langsamere Bewegung der Kontinentalplatten ursächlich für die größten Vulkanausbrüche auf unserem Planeten ist.

Klimawandel und Umwelt

© Juan Gaertner, Shutterstock

Die geologische Erdgeschichte ist alles andere als beschaulich. Sie ist durchzogen von großen vulkanischen Ereignissen, die das Klima und die Natur des Planeten völlig aus dem Gleichgewicht brachten und zu einem Massensterben von Arten führten. Was aber beeinflusste das Auftreten und die Dauer dieser vulkanischen Ereignisse vor Jahrmillionen? Eine neue Studie, die zum Teil durch das EU-finanzierte Projekt V-ECHO unterstützt wurde, legt die Annahme nahe, dass der Grund dafür sehr wahrscheinlich eine Abschwächung der Bewegung der Kontinentalplatten war.

Die in der Fachzeitschrift „Science Advances“ veröffentlichte Studie zeigt, dass die verringerte Bewegung der Kontinentalplatten den Aufstieg von Magma an die Erdoberfläche ermöglichte, was zu den verheerenden Vulkanausbrüchen führte, die den Planeten verwüsteten. Als Ergebnis der vulkanischen Aktivität verstärkten sich die CO2-Emissionen in der Atmosphäre, womit eine Erwärmung des Erdklimas und beispiellose Veränderungen der Ökosysteme einhergingen, sodass viele Lebensformen an Land und in den Meeren ausstarben.

Die verborgenen Geheimnisse eines walisischen Bohrlochs

Das Forschungsteam untersuchte zur Beantwortung seiner Fragen das Erdzeitalter des Toarciums, in dem vor etwa 183 Millionen Jahren eine der größten ökologischen Umwälzungen der Erde stattfand. Es analysierte die Quecksilberkonzentration von Lehmsteinablagerungen aus dieser Epoche, die aus einem Bohrloch in Wales im Vereinigten Königreich stammen. Anhand dieser Daten konnten die Forschenden die schwerwiegenden Klima- und Umweltveränderungen dieser Periode mit starken vulkanischen Aktivitäten und der damit verbundenen Freisetzung von Treibhausgasen auf der Südhalbkugel in Zusammenhang bringen. Durch die vom Team erstellten Modelle zur Rekonstruktion der Erdplatten konnte dann der wichtigste geologische Prozess ermittelt werden, der mit großer Wahrscheinlichkeit das Auftreten und den Zeitpunkt dieses gewaltigen vulkanischen Ereignisses bestimmte.

„In der Wissenschaft war lange die Ansicht verbreitet, dass das Aufsteigen von geschmolzenem Vulkangestein oder Magma aus den Tiefen des Erdinneren in Form von Mantelplumes der Auslöser für diese vulkanische Aktivität war, aber die neuesten Erkenntnisse zeigen, dass die normale Geschwindigkeit der Verschiebung der Kontinentalplatten von mehreren Zentimetern pro Jahr wirksam verhindert, dass das Magma in die kontinentale Erdkruste eindringt“, erklärt der Erstautor der Studie, Dr. Micha Ruhl vom Trinity College Dublin der Universität Dublin in Irland, in einer auf „Newswise“ veröffentlichten Pressemitteilung.

„Nur wenn sich die Geschwindigkeit der Kontinentalplattenbewegung auf nahezu Null abschwächt, kann Magma aus Mantelplumes tatsächlich an die Oberfläche gelangen und große Vulkanausbrüche in den magmatischen Provinzen und die damit verbundenen Klimaveränderungen und das massenhafte Aussterben von Arten verursachen. Die weitere Auswertung zeigt, dass eine Verlangsamung der Bewegung der Kontinentalplatten wahrscheinlich den Beginn und die Dauer vieler großer Vulkanausbrüche im Laufe der Erdgeschichte beeinflusste und somit einen fundamentalen Prozess darstellte, der das Klima und das Leben an der Erdoberfläche im Verlauf der Erdgeschichte steuerte.“

Die von V-ECHO (Revealing hidden volcanic triggers for global environmental change events in Earth‘s geological past using mercury (Hg)) unterstützte Forschung bietet wertvolle Erkenntnisse über einen der wichtigsten das Klimasystem der Erde beeinflussenden Prozesse. Das Projekt endet im November 2024.

Weitere Informationen:
Projekt V-ECHO

Schlüsselbegriffe

V-ECHO, Erde, Kontinentalplatte, Vulkanausbruch, Plattenbewegung, Magma, Klima, Toarcium