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Turbo-Kontinentaldrift: Im Sog der Tiefseegräben

Vor seiner Kollision mit der eurasischen Platte legte der Indische Subkontinent einen erstaunlichen Zwischenspurt hin. Ursache war eine ungewöhnliche Kombination von Plattengrenzen.
Himalaya

Der indische Subkontinent ist in geologischen Kreisen für seine Raserei berüchtigt. Nach seiner Trennung vom Superkontinent Gondwana und dem Krustensplitter Madagaskar dauerte es kaum 50 Millionen Jahre, bis die kleine Platte quer über den Tethys-Ozean gewandert und mit Eurasien kollidiert war. Das ist die schnellste bekannte Plattenbewegung. Warum so eilig?

Diese Frage ist bis heute nicht zufrieden stellend beantwortet – Hauptverdächtiger war bisher der Réunion-Hotspot zwischen Indien und Afrika. Eine Arbeitsgruppe um Oliver Jagoutz vom MIT in Cambridge wirft jetzt eine interessante Idee in den Ring: Demnach muss man keineswegs auf exotische Theorien zurückgreifen, um die schnelle Drift zu erklären. Die indische Platte hatte lediglich für 20 Millionen Jahre einen zusätzlichen Antrieb. Wie das Team um Jagoutz einer Simulation der Plattendrift der letzten 100 Millionen Jahre entnimmt, beschleunigten zwei Tiefseegräben den Minikontinent auf seiner Reise nach Norden auf über 14 Zentimeter pro Jahr – fast viermal so schnell wie die schnellste Plattenbewegung heute.

Gezogen von abtauchendem Meeresboden

Als Alfred Wegener seine Hypothese der Kontinentalverschiebung vorstellte, lehnten seine Kollegen die Idee mehrheitlich ab – unter anderem, weil kein Mechanismus für eine solche Bewegung ersichtlich war. Heute wissen wir, dass unter anderem die Tiefseegräben eine entscheidende Rolle spielen. Dort taucht ozeanische Kruste in den Erdmantel ab und zieht den Rest der Platte hinter sich her, ein Subduktion genannter Vorgang. Im Fall der indischen Plattenbewegung mutmaßen Jagoutz und sein Team, dass während der frühen Kreidezeit zwischen Indien und Eurasien nicht nur eine Subduktionszone an Indien zog, sondern gleich zwei hintereinander.

Geophysikalische Verfahren zeigen Reste zweier abgetauchter Platten unter Indien – ebenso wie sich in einem langen Gürtel von der Türkei bis nach Südostasien Spuren beider Subduktionszonen finden lassen, die zu einem frühen Zeitpunkt mehrere tausend Kilometer voneinander entfernt waren. Zwei gleich gerichtete Subduktionszonen wie in diesem Modell gibt es heute nur noch an einem Ort der Welt: im Westpazifik. Dort liegen die Izu-Bonin-Marianen-Subduktionszone und der Ryukyugraben nördlich von Taiwan direkt hintereinander. Allerdings liegt zwischen beiden noch ein untermeerischer Rücken, so dass sie voneinander entkoppelt sind und nicht gemeinsam ziehen – im Gegensatz zu jenen, die Indien beschleunigten.

Ganz so einfach ist es dann allerdings doch nicht, denn es gibt dabei eine Schwierigkeit: Von jeder der beiden Subduktionszonen sinkt ozeanische Kruste schräg in den Erdmantel, hunderte Kilometer tief. Damit diese beiden Wälle aus festem Gestein aufeinander zu wandern können, muss das zähe Mantelmaterial zwischen ihnen weichen – und das geht nur zur Seite. Ob zwei Subduktionszonen einen Kontinent auch doppelt so schnell ziehen, hängt davon ab, wie schnell der Erdmantel Platz macht.

Damit die Gräben sich aufeinander zu bewegen können, muss dieses zähe Gestein zur Seite ausweichen – wie schnell es das kann, bestimmt auch die Geschwindigkeit, mit der die Gräben aufeinander zu wandern. Das ist der Grund, weshalb Indien auf dem ersten Abschnitt seiner Reise mit normaler Geschwindigkeit driftete: Die beiden aufeinander folgenden Subduktionszonen nördlich des damaligen Inselkontinents reichten über etwa 10 000 Kilometer vom heutigen Spanien entlang der Unterseite von Eurasien – entsprechend langsam nur entkam das Mantelmaterial zur Seite.

Der Fluchtweg wird frei

Erst als die hintere Subduktionszone im Westen von der heranrückenden arabischen Platte gekappt wurde und im Osten auf einen Inselbogen traf, änderte sich die Situation. Nun schrumpfte der Gürtel eingeschlossenen Mantelmaterials um mehr als zwei Drittel, und damit sank der Druck, der gegen die Plattenbewegung wirkte, drastisch ab. Die Wirkung auf Indien war, als hätte jemand die Handbremse gelöst.

Das neue Modell erklärt vor allem gut, weshalb die Phase der beschleunigten Bewegung so lange dauerte – denn viele als Ursache diskutierte Einflüsse halten nicht lange genug an, um einen ganzen Kontinent mehr als 20 Millionen Jahre lang auf Touren zu bringen. Der oft zitierte Reunion-Hotspot zum Beispiel sei zwar möglicherweise dafür verantwortlich, dass die Drift vor 66 Millionen Jahren ihr Maximum von 18 Zentimetern im Jahr erreichte, sein Einfluss sei allerdings insgesamt gering gewesen, schreibt die Gruppe um Jagoutz.

Seine höchste Geschwindigkeit behielt Indien nur etwas mehr als 20 Millionen Jahre bei, dann traf der Kontinent auf die erste Subduktionszone und verschmolz mit dem Inselbogen dahinter. Auf diese Weise seines zusätzlichen Antriebs beraubt, bewegte sich Indien danach mit vergleichsweise gemächlichen fünf Zentimetern pro Jahr gen Norden – ungefähr jener Geschwindigkeit, mit der es heute noch mit Eurasien kollidiert.

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