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Aufstieg im Turbogang

Astronomie|Physik Erde|Umwelt

Aufstieg im Turbogang
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Die Salla Formation in Bolivien liegt heute 3.600 Meter hoch. Die Sedimentschichten wurden vor etwa 29 Millionen Jahren in weniger als 500 Metern Höhe abgelagert. Bild: Science
Das zweithöchste Gebirge der Welt ist viel schneller gewachsen als bislang angenommen: Die Gipfel der Anden stiegen innerhalb einer Million Jahre um mehr als einen Kilometer in die Höhe, berichten Forscher um Carmala Garzione. Bislang hatten Geologen angenommen, die Anden seien 40 Millionen Jahre lang langsam, aber stetig gewachsen. Nun müsse die Theorie der Plattentektonik erweitert werden, meinen die Forscher.

Die Wissenschaftler führten umfangreiche geologische und geochemische Untersuchungen in den zentralen Anden durch. Sie ermittelten zum Beispiel das Alter von Schluchten und stellten anhand von unterschiedlich schweren Sauerstoff-Isotopen fest, wie hoch bestimmte Gipfel zu einem bestimmten Zeitpunkt lagen. Alle Ergebnisse deuten darauf hin, dass das südamerikanische Gebirge vor zehn Millionen Jahren noch weniger als zwei Kilometer hoch war und innerhalb von vier Millionen Jahren auf etwa 4.000 Meter Höhe anwuchs. Vor acht Millionen Jahren vollzog sich das Wachstum besonders rapide, innerhalb von einer Million Jahren nahm die Höhe der Gipfel gar um 1.500 Meter zu.

Solch ein schnelles Wachstum sei mit derzeitigen geologischen Modellen nicht zu erklären, schreiben Garzione und ihre Kollegen. Gebirge entstehen der gängigen Vorstellung zufolge dann, wenn zwei der tektonischen Platten zusammenprallen, aus denen die Erdoberfläche besteht. Die relativ dünne und schwere ozeanische Kruste versinkt in sogenannten Subduktionszonen im Erdinneren, während kontinentale Kruste bei einer Kollision zusammengeknautscht wird. Der Aufstieg der gequetschten und verdickten Kruste zu einem Gebirge, so nahmen Geowissenschaftler bislang an, ist mit dem Aufstieg eines untergetauchten Eisbergs zu vergleichen: Weil das Krustengestein eine geringere Dichte hat als das darunterliegende Mantelgestein, verhält es sich wie ein schwimmender Körper und steigt langsam nach oben. Quetschung und Aufstieg sollten demnach ungefähr gleichzeitig verlaufen.

Wie sich nun herausstellt, scheinen zumindest die Anden viele Millionen Jahre auf relativ geringer Höhe verharrt zu haben, obwohl der südamerikanische Kontinent immer weiter zusammengeknautscht wurde. Garzione und ihre Kollegen argumentieren, dass auch das dichte Mantelgestein unter einem Gebirge zusammengepresst wird. Denn die tektonischen Platten bestehen sowohl aus Krusten- als auch aus Mantelgestein und sind hundert bis 200 Kilometer dick. Das schwere Mantelgestein wirkt wie ein Anker, der das Gebirge nach unten zieht und den Aufstieg verhindert.

Doch vor zehn Millionen Jahren haben die Anden diesen Ballast abgeworfen, schreiben die Forscher. Auf einen Schlag muss sich das Mantelgestein von der Kruste gelöst haben und in die Tiefe gesunken sein. Von der Last befreit, konnte das Gebirge wie ein Korken schnell nach oben steigen. Geologen bezeichnen die schichtweise Ablösung des Mantelgesteins als „Delamination“.

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Carmala Garzione (University of Rochester, New York) et al.: Science Bd. 320, S. 1304 Ute Kehse
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Hohl|or|gan  〈n. 11; Anat.〉 hohles Körperorgan

♦ Hy|dro|graph  〈m. 16〉 = Hydrograf

♦ Die Buchstabenfolge hy|dr… kann in Fremdwörtern auch hyd|r… getrennt werden.

Bron|chi|al|kar|zi|nom  〈[–çi–] n. 11; Med.〉 von der Schleimhaut der Bronchien ausgehender Krebs

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