Flutwellen aus Lava

Die Gravitationskräfte von Sonne und Mond ziehen nicht nur das Wasser der Ozeane an: Auch der Erdkörper verformt sich ständig durch die Gezeitenkräfte. Nach Berechnungen von Hilaire Legros von der Universität Straßburg und Marianne Greff-Lefftz vom Institut für Erdphysik in Paris könnte sich im Erdinneren so viel Wärme entwickelt haben, daß es im Laufe der Erdgeschichte zu gigantischen Vulkanausbrüchen kam. Demnach gerieten die Gezeitenkräfte und andere Bewegungen im Erdinnern vor 3 Milliarden, 1,8 Milliarden und 270 Millionen Jahren in eine sogenannte Resonanz: Sie verstärkten sich so sehr, daß die Grenzschicht zwischen dem flüssigen Erdkern und dem Erdmantel sich erhitzte und teilweise auflöste. Als Folge stiegen pilzförmige Blasen aus heißem Gestein – Fachjargon „Mantelplumes” – nach oben. Einige Millionen Jahre später trafen die glutflüssigen Gesteinsmassen an der Erdoberfläche ein und ergossen sich über den Planeten. Die ersten beiden Zeitpunkte, die von den französischen Geophysikerinnen berechnet wurden, stimmen mit Perioden überein, in denen sich nach Erkenntnissen von Geologen besonders viel neue Erdkruste bildete. Die Folgen der jüngsten der drei Resonanzperioden sind besser überliefert: Vor 250 Millionen Jahren, also 20 Millionen Jahre nach der Resonanz, kam es in Sibirien zu einer unvorstellbaren Vulkankatastrophe: Sogenannte Flutbasalte bedecken dort bis zu vier Kilometer dick ein Gebiet von der Größe der USA. Möglicherweise löste die Lavaflut das verheerende Massensterben am Ende des Zeitalters Perm aus, das 70 bis 90 Prozent aller Arten erfaßte. Die Ursache der ausgedehnten Vulkanaktivität liegt nach Ansicht der Forscherinnen im äußeren Erdkern. In diesem Ozean aus flüssigem Eisen passiert im Prinzip das gleiche wie in den Weltmeeren: Zwei Flutwellen wandern in etwas mehr als 24 Stunden einmal rund um den Kern. Gleichzeitig wackelt der Erdkern – eine etwas abgeplattete Kugel – leicht um seine mittlere Rotationsachse herum. Experten bezeichnen diese periodische Bewegung, die dem Zittern eines Kreisels entspricht, als freie Kernnutation. Sie hat sich im Laufe der Erdgeschichte aus mehreren Gründen langsam verändert: Unter anderem wuchs im Innern des flüssigen Kerns ein fester Bereich und die Form des Kerns wandelte sich leicht. Die von Sonne und Mond verursachten Gezeiten sind ebenfalls Schwankungen unterworfen: Den größten Einfluß auf sie haben Änderungen der Erdbahn um die Sonne und der Abstand zwischen Mond und Erde. Die französischen Forscherinnen sind überzeugt, daß die Perioden der freien Kernnutation und der Gezeiten manchmal über 200 bis 300 Millionen Jahre fast gleich lang gewesen sind. Ab und zu addierten sich die beiden Kräfte in diesen Zeiträumen so sehr, daß sich die Kern-Mantel-Grenze wesentlich stärker ausbeulte als sonst, und die Reibung dort um das Zehntausendfache wuchs. Die Reibungsenergie wandelte sich in Wärme um und heizte die Grenzschicht zwischen Erdkern und Erdmantel auf. Legros und Greff-Lefftz vermuten, daß sich in den Resonanzperioden auch die Temperatur an der Grenze zwischen dem flüssigen äußeren und dem festen inneren Kern erhöhte. Die Folge: Das Erdmagnetfeld, das von einem Dynamo-Prozeß im äußeren Erdkern erzeugt wird, geriet durcheinander.

Ute Kehse