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Schnappschüsse von der alten Erde

Geologie. - Es ist 50 Jahre her, da kam eine wissenschaftliche Revolution auf Touren: Alfred Wegeners Idee der Plattentektonik setzte sich durch. Auf der Tagung der Amerikanischen Geophysikalischen Union wird nun ein Projekt vorgestellt, mit dessen Hilfe die Bewegungen der Kontinente über Jahrmilliarden zurück in die Vergangenheit verfolgt werden können.

Von Dagmar Röhrlich |
    Heute verteilen sich sechs Kontinente - plus die riesige Insel Grönland - recht gleichmäßig über die Erde. Aber das war nicht immer so. Vor 250 Millionen Jahren hatten sich fast alle Landmassen zu einem riesigen Superkontinent vereinigt: zu Pangäa. Und davor gab es andere Konstellationen und andere Superkontinente mit Namen wie Rodinia oder Columbia. Ständig verändert die Plattentektonik das Bild der Erde:

    "Die Kontinente bewegen sich seit mindestens 2,5 oder drei Milliarden Jahren über die Erde, kollidieren, bilden neue Blöcke, trennen sich an anderer Stelle wieder. Dadurch finden die einzelnen Teile wie in einem Puzzle in immer neuen Kombinationen zusammen. So besteht Kanada beispielsweise aus sechs oder sieben Kontinentkernen, die seit Jahrmilliarden umhergeschoben werden, Westeuropa aus Dreien. Alle diese uralten Kerne haben zu verschiedenen Zeiten zu den heutigen Kontinenten zusammengefunden."

    Richard Ernst von der Universität von Ottawa. So gehörte ein Teil von Neufundland früher zu Europa, Italien zu Afrika. Der Ur-Amazonas entsprang nicht in den Anden, sondern im Tschad:

    "Zwar hat die Plattentektonik seit den 60er Jahren die Erde beweglich gemacht und die Geologie revolutioniert, und inzwischen haben wir auch eine recht gute Vorstellung davon, wie sich die Welt in den vergangenen 300 Millionen Jahren verändert hat. Aber davon, was davor passiert ist, hatten wir bislang nur ein sehr verschwommenes Bild. Nun haben wir anscheinend eine neue Technik, mit der wir den Ursprung und die "Verwandtschaftsverhältnisse" von jedem einzelnen Stück der Erdkruste nachvollziehen können."

    Erklärt Wouter Blecker vom Geological Dienst Kanadas in Ottawa. Um diese Bewegungen nachzuvollziehen, untersuchen die Geologen so genannte Flutbasalte. Das sind kilometerdicke Basaltdecken, die über halbe Kontinente geströmt sind. Sie treten an gewaltigen Erdspalten aus, die sich öffnen, wenn ein alter Kontinent beginnt auseinanderzubrechen:

    "Wenn früher einmal zwei Kontinentkerne, die heute weit auseinanderliegen, zusammengehört haben, sollten die Flutbasaltdecken auf beiden Seiten denselben "Barcode" haben, sprich dasselbe Alter und dieselben Charakteristik. Flutbasalte entstehen durch gigantische, zeitlich scharf begrenzte Ausbrüche, und wenn der Barcode für zwei Decken gleich ist, grenzten sie zur Zeit des Ausbruchs aneinander. So waren anscheinend vor zweieinhalb Milliarden Jahren kontinentale Puzzleteile aus Ostkanada, Nordeuropa und Simbabwe benachbart."

    Um diesen Barcode anzufertigen, mussten erst ausgefeilte Datierungstechniken entwickelt werden, erklärt Michael Hamilton von der Universität von Toronto:

    "Wir versuchen, kurze geologische Ereignisse über die heutigen Kontinente hinweg miteinander in Beziehung zu setzen. Das Alter der Flutbasalte wird anhand eines Minerals namens Baddeleyit bestimmt. Es ist selten, kommt nur in geringsten Spuren vor und bildet nur winzige Kristalle. In diesen winzigen Kristallen sind noch winzigere Mengen an Uran und Blei enthalten - so geringe Mengen, dass bereits ein einziges modernes Staubkorn die ganze Analyse verdirbt. Dazu brauchen wir eine sehr präzise Datierungsmethode, und diese sehr präzise Datierung ist der Kern des Projekts."

    Aufwendige Labortechniken sind notwendig, so dass pro Jahr nur 50 bis 100 Proben datiert werden. An den Kosten beteiligt sich jedoch die Industrie:

    "An unseren Ergebnissen sind neben den Forschern auch Bergbau- und Ölfirmen interessiert. Wir haben beispielsweise in Ontario einen zweieinhalb Milliarden Jahre alten Komplex mit gigantischen Lagerstätten von Gold, Nickel, Zinn und anderen Metallen. Dieser Komplex wurde durch die Plattentektonik zerrissen, und die andere Seite ist irgendwo auf der Welt. Aufgrund unseres Barcodes glauben wir, dass diese andere Seite heute in Simbabwe ist. Dort gibt es auch tatsächlich einen sehr ähnlichen Komplex. Unser Barcode könnte uns künftig also bei der Suche nach Metalllagerstätten helfen."

    Die Geologen wollen also die Wanderungen der Kontinente über einen Zeitraum von zweieinhalb Milliarden Jahren nachzeichnen - und sie haben es eilig: In fünf bis zehn Jahren soll das Projekt beendet sein.