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News: Genau umgekehrt

Bisher schien klar: Die perlschnurartig aufgereihten Vulkane Hawaiis entstanden, weil die Pazifische Platte über einen ortsfesten Magmenaufstieg gleitet. Doch in Wahrheit wird genau andersherum ein Schuh draus.
Genau umgekehrt
Kaum ein Professor verzichtet bei seiner Vorlesung über die Natur der Vulkane von Hawaii auf Papier und Feuerzeug. Denn mit der Erkenntnis, dass die festen Schollen der äußeren Erdhülle - die Lithosphäre (lithos, griech.: Stein) - auf der zähflüssigen Asthenosphäre (asthenos, griech.: weich) gleiten, schienen auch die eigenartig perlschnurartig aufgereihten Vulkane Hawaiis so leicht erklärbar.

Die Inselkette zieht sich über mehr als 3000 Kilometer schnurstracks in nordwestlicher Richtung durch den Pazifik, bevor sie auf die Emperor-Inselkette stößt, die nunmehr scharf nach Norden abknickt und bis in den Alëutenbogen reicht.

Angesichts der nach Südosten hin immer jünger werdenden Vulkane schien somit allzu klar: Die Pazifische Platte hat sich viele Millionen Jahre über einen so genannten Hotspot bewegt, das ist ein schlanker, beinahe pilzförmiger Magmenaufstieg, der wie ein fest stehendes Feuerzeug das darüber entlang gleitende Papier durchschmort. Der scharfe Knick am nordwestlichen Ende der Hawaii-Vulkankette dokumentiert demnach einen plötzlichen Richtungswechsel der Pazifischen Platte vor rund 47 Millionen Jahren.

Die Altersbestimmungen entlang der beiden Inselketten hatten den Forschern Recht gegeben, und vielleicht schienen die Dinge einfach zu gefällig, um daran zu zweifeln.

Forscher um John Tarduno von der University of Rochester jedenfalls haben jetzt die besten Gründe, dieses Modell auf den Kopf zu stellen. Sie hatten entlang der Inselketten Proben erstarrter Lava genommen, deren Alter bestimmt und die Orientierung winziger Magnetitminerale erkundet.

Diese Eisenoxide richten sich in der noch flüssigen Lava im Erdmagnetfeld aus und bezeugen auf diese Weise auch viele Millionen Jahre später den Breitengrad, an dem sie in dem erstarrenden Gestein einfroren. Denn wie eine Kompassnadel, sind auch die Magnetite um so stärker geneigt, je näher sie in der Nähe des Magnetpols an die Oberfläche gelangten.

Wenn sich die Pazifische Platte also tatsächlich über den stationären Hotspot - das Papier also über das Feuerzeug - bewegt, dann müssen die Magmen immer am selben Breitengrad aufsteigen. Ergo müsste die Orientierung der Magnetitnadeln in den Lavaproben entlang der Vulkankette identisch sein.

Doch genau das ist sie nicht. Vielmehr zeigen die Daten, dass der Hotspot unter Hawaii mobil ist und sich in der Zeit vor 81 bis 47 Millionen Jahren in südlichere Breiten bewegte - und zwar mit der beachtlichen Geschwindigkeit von 44 Millimetern pro Jahr. Das Feuerzeug im Erdmantel ist somit keineswegs ortsfest.

Über die Konsequenzen ihrer Ergebnisse sind sich die Forscher derzeit noch nicht im Klaren. Zumindest spricht in und unter Hawaii vieles dafür, dass zumindest die Pazifische Platte weit weniger beweglich ist, während die Konvektionsströme im Erdmantel, die Motoren der Plattentektonik, um einiges unregelmäßiger laufen als gedacht.

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