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Wenn der Erdboden im Erdinnern tauchen geht…

Alte ozeanische Kruste, die ins Erdinnere hinabsinkt, wird erst an der Grenze zwischen Erdmantel und Erdkern in etwa 2.900 Kilometern Tiefe gestoppt. Das zeigen Erdbebenwellen, die Forscher um Alexander Hutko von der University of California in Davis auswerteten.

Seit langem herrscht unter den Geowissenschaftlern ein Streit darüber, was mit ozeanischer Kruste passiert, die an den so genannten Subduktionszonen in den Erdmantel abtaucht. Einer Theorie zufolge sinken die Platten nur etwa 600 Kilometer tief bis zur Grenze zwischen oberem und unterem Erdmantel. Die Konvektionsströmungen, die die tektonischen Platten antreiben, würden demnach nur den oberen Erdmantel durchmischen. Andere Forscher nehmen an, dass der Erdmantel als ganzes umgewälzt wird und dass die ozeanische Kruste bis an die Grenze des Erdkerns sinkt.

Die Daten von Hutko und seinen Kollegen, die sie in der Zeitschrift Nature vorstellen, stützt nun diese zweite Hypothese. Die Forscher beobachteten ein Stück ozeanische Kruste, das vor etwa 50 Millionen Jahren an der Westküste Nordamerikas versunken ist und sich nun am Grund des Erdmantels anhäuft. „Wenn zähflüssiger Honig auf einen Teller tropft, bilden sich Falten, und die Masse türmt sich auf, bevor sie zur Seite weiter fließt“, erläutert Hutko. „Wir glauben, dass wir genau so etwas am Boden des Erdmantels sehen.“

Die Forscher analysierten die Daten von Hunderten von Erdbeben, die sich westlich von Mittelamerika ereigneten und deren Wellen in Kalifornien registriert wurden. Die Wellen durchquerten alle das gleiche Volumen am Boden des Erdmantels, so dass die Forscher die Geschwindigkeit der Erdbebenwellen in diesem Volumen genau berechnen konnten. Sie stellten fest, dass die versunkene Platte etwa 700 Grad kälter ist als das umgebende Gestein. Das abtauchende Gestein verdrängt offenbar heißes Material, das sich vorher an dieser Stelle befand. Das heiße Gestein steigt daraufhin nach oben.
Die letzten Reste der versunkenen Platte befinden sich noch an der Erdoberfläche: Von der Cocos-Platte ist nur noch ein kleines Stück vorhanden, das derzeit unter der karibischen Platte verschwindet.

Alexander Hutko, Thorne Lay et al: „Seismic detection of folded, subducted lithosphere at the core-mantle boundary“, Nature 441, S. 333 Ute Kehse
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