Die Ausbrüche bestimmter Vulkane im mittleren Ozean sind möglicherweise keine zufälligen geologischen Ereignisse, sondern eher die verzögerten Folgen des Auseinanderbrechens von Superkontinenten, die mehrere zehn Millionen Jahre zurückreichen. Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die durch das Auseinanderreißen von Kontinenten entstehende Instabilität weiterhin die Kontinentalbasen erodiert, Krusten abträgt und Ozeanvulkanen ungewöhnliches Magma zuführt.
Das Rätsel des kontinentalen Magmas in Ozeanvulkanen
Seit Jahrzehnten rätseln Wissenschaftler über die besondere Zusammensetzung des Magmas in Vulkanen wie denen, die den Christmas Island Seamount im Indischen Ozean bilden. Diese Vulkane produzieren Magma, das Mineralien enthält, die eher für die kontinentale Kruste als für die ozeanische Kruste charakteristisch sind. Die Theorien reichten vom Ausbaggern der alten subduzierten ozeanischen Kruste bis hin zu Mantelwolken, die kontinentale Trümmer mit sich führten. Allerdings konnte keiner das konsistente Muster vollständig erklären.
Ein neuer Mechanismus: Kontinentale Peel-and-Mantle-Reorganisation
Die neueste Studie schlägt einen anderen Mechanismus vor: einen „Continental Peel“-Effekt. Wenn Kontinente auseinanderbrechen, hört die daraus resultierende Instabilität nicht einfach auf, sobald sich ein neues Meeresbecken bildet. Stattdessen rollen Turbulenzwellen durch den Mantel und kratzen die kontinentale Kruste von der Basis der sich verschiebenden Landmassen ab. Dieses mineralreiche Material gelangt innerhalb weniger Millionen Jahre nach dem Aufbrechen in den Erdmantel.
Simulation und Bestätigung in der realen Welt
Forscher simulierten diesen Prozess mithilfe von Computermodellen und stellten fest, dass der Effekt etwa 50 Millionen Jahre nach der Kontinentalspaltung seinen Höhepunkt erreicht und den Erdmantel zig Millionen Jahre lang mit kontinentalem Gestein versorgt. Um die Theorie zu testen, untersuchten sie Vulkangestein vom Walvis Ridge und dem Christmas Island Seamount.
Die Daten stimmten mit den Simulationen überein. Auf der Weihnachtsinsel brachen die ersten Vulkane etwa 10 Millionen Jahre nach der Trennung Indiens von der Antarktis und Australien aus (vor etwa 116 Millionen Jahren). Die frühesten Magmen waren reich an kontinentähnlichen Mineralien und erreichten ihren Höhepunkt 40 bis 60 Millionen Jahre nach dem Auseinanderbrechen, bevor sie allmählich eine ozeanische Zusammensetzung annahmen.
Langanhaltende geologische Echos
Die Entdeckung unterstreicht die anhaltenden Auswirkungen von Kontinentalausbrüchen. Der Mantel „schaltet“ nicht ab, wenn sich neue Meeresbecken bilden; Es reorganisiert sich weiter und transportiert angereichertes Material weit weg von seinem Ursprung. Sascha Brune, Geodynamiker am GFZ Potsdam, erklärt: „Wir haben festgestellt, dass der Mantel noch lange nach der Trennung der Kontinente die Auswirkungen des Kontinentalausbruchs spürt.“ Dieses verzögerte geologische Echo zeigt, wie alte Risse auch Millionen von Jahren später noch die vulkanische Aktivität prägen
