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Auf der Reise zum Mittelpunkt der Erde
Das Rätsel der Superplumes
Unter Hawaii und Ostafrika liegen zwei besonders
starke Aufstiegsströmungen des Erdmantels. Hier
steigt heißes Magma vom Grund des Mantels bis an die
Erdoberfläche. Das Seltsame an diesen „Superplumes“:
Sie scheinen seit mehr als 200 Millionen Jahren exakt an
der gleichen Stelle zu sitzen – und dies, obwohl sich der
Rest des Erdmantels mit seinen Strömungen ständig
bewegt.
Gemeinsam mit Wissenschaftlern verschiedener Disziplinen
entwickelte Wendy Panero, Assistenzprofessorin an der Ohio State University,
ein neues Modell, das Auskunft darüber gibt, warum diese Superplumes so
stabil geblieben sind. Jeder von ihnen ist größer als die Fläche der USA und von
einem Wall aus alten Erdkrustenplatten umgeben, die im Laufe der Zeit in die Tiefe
gesunken sind. Wie sich dabei herausstellte, genügt bereits ein winziger Unterschied:
Die Superplumes enthalten ein wenig mehr Eisen als der Rest des Erdmantels,
nämlich zehn bis 13 Prozent anstelle von zehn bis zwölf Prozent. Schon diese
winzige Differenz macht sie dichter als ihre Umgebung.
Lithosphären-Asthenosphären-
Grenze unter den Hawaii-Inseln.
Die Lithosphäre dünnt durch
das thermische Einwirken des
Plumes nach und nach aus.
© gemeinfrei
„Material, das dichter ist, sinkt zum Grund des Mantels“, erklärt Panero 2008
auf dem Herbsttreffen der Amerikanischen Geophysikalischen Union (AGU). „Es
würde sich dort normalerweise ausbreiten, aber in diesem Falle haben wir subduzierte
Platten, die von oben herabkommen und die die Piles zusammenhalten.“
Damit könnten diese Plumes über Millionen Jahre fest mit ihrer Position an der
Untergrenze des Erdmantels verbunden gewesen sein, obwohl sich der Rest des
Mantels kontinuierlich um sie herum bewegte.
Subduktion
Hawaii
Inselbogen
Superplume
Erdkern
Schema des Superplumes unter
Hawaii nach dem neuen Modell.
Die Reste der abgesunkenen
Krustenplatten verhindern, dass
der Plume unten auseinanderläuft.
Sein höherer Eisengehalt
hält ihn beim Aufstieg zusammen.
© verändert, nach CIDER/
Ohio State University
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