Plattentektonik

Ostafrikanisches Riftvalley aktiver als angenommen

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Der Lake Magadi liegt am Boden des Ostafrikanischen Riftvalley in Kenia. © Marc Szeglat

Afrika könnte schneller zerbrechen als angenommen, erklärt Geoforscherin Cynthia Ebinger

Der afrikanische Kontinent droht entlang des 6000 Kilometer langen Ostafrikanischen Riftvalleys zu zerbrechen. Ein langsamer geologischer Prozess, der nicht ohne Wehen abläuft, wie die jüngsten Ereignisse in Äthiopien zeigen: Im Awash-Gebiet, dort, wo sich das Riftvalley zum Afar-Dreieck weitet, manifestierten sich seit September 2024 Hunderte, wenn nicht sogar Tausende Erdbeben, von denen nur die stärksten mit Magnituden ab 4 mithilfe einer seismischen Messstation nachgewiesen werden konnten. Die Beben sind dabei nur Symptome eines beschleunigten Auseinanderdriftens der sich trennenden Erdkrustenplatten entlang des Riftvalleys. Gleichzeitig kommt es zur Intrusion eines Magmatischen Gangs, wobei die Wechselwirkungen zwischen Magmaintrusion und Rifting noch nicht ganz verstanden sind. Den Geoforschern stellt sich die Frage, ob es aufgrund der Magmaintrusion zu einem beschleunigten Auseinanderdriften kommt oder ob das Magma nur in den Spalt eindringt, der durch das Auseinanderdriften entsteht, wobei sich die Prozesse auch gegenseitig bedingen und verstärken könnten.

Als genereller Motor hinter dem Abspaltungsprozess Ostafrikas vom Rest des Kontinents wird eine gigantische Mantelplume vermutet, die unter dem Grabenbruch aufsteigt und mit gegenläufig rotierenden Konvektionströmen die Erdkruste zerreißt und die so entstehenden Erdkrustenplatten in unterschiedliche Richtungen verschiebt. Mit der Folge, dass sich entlang des heutigen Riftvalleys ein Ozean bildet, ähnlich wie es vor Jahrmillionen mit dem Atlantik geschah.

Bis vor kurzem nahm man an, dass die Öffnung des Rifts noch mindestens 10 Millionen Jahre lang dauern könnte, doch laut Cynthia Ebinger, Geowissenschaftlerin an der Tulane University in den USA, gibt es Hinweise, dass die Geburt eines neuen Ozeans wesentlich schneller ablaufen könnte als bislang angenommen. Einer dieser Hinweise war eine massive Intrusion nebst Schwarmbeben im Afar-Dreieck, die wohl ähnlich ablief wie das aktuelle Ereignis bei Awash. Damals, wie heute, bildeten sich große Risse und die damaligen Erdverschiebungen bildeten den Anstoß, bisherige Theorien zu überdenken und neue Modelle des Riftings zu erstellen.

Cynthia ist Expertin für die Tektonik des Riftvalleys und erforscht den Grabenbruch seit mehr als 40 Jahren. In einem Interview, das der brasilianische Ableger der BBC Ende letzten Jahres mit ihr führte, erklärte sie, dass es den Forschern gelungen sei, den zeitlichen Ablauf der Öffnung des Rifts zu einem Ozean genauer festzulegen. Sie meint, dass die Öffnung 10 Mal schneller abläuft, als bis dato angenommen. Zudem könnten starke Erdbeben den Prozess noch einmal beschleunigen, so dass die Öffnung innerhalb von 500.000 bis 1 Million Jahren vollendet sein könnte. Für uns Menschen sind das immer noch sehr lange Zeiträume, für die Erde allerdings nur ein Augenblick.

Atlantischer Feuerring entsteht

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Studie sieht Hinweise auf Bildung eines Feuerrings aus Subduktionszonen im Atlantik

Die Erde ist ein äußerst dynamischer Planet, dessen Oberfläche im steten Wandel begriffen ist. Meistens verläuft dieser Wandel zu langsam, als dass wir Menschen ihn in unserer kurzen Lebensspanne wahrnehmen könnten. Doch moderne Techniken helfen uns dabei, Modelle der Prozesse zu entwickeln, die für unseren Planeten alltäglich sind und ihn im Laufe von Jahrmillionen verändern. Eines dieser Modelle wurde in einer neuen Studie von portugiesischen Geoforschern der Universität von Lissabon entwickelt. Es hatte den Atlantischen Ozean als Forschungsgegenstand und modellierte die Zukunft des zweitgrößten Ozeans unseres Planeten.

Die Zukunft des Atlantischen Ozeans wird durch dramatische Veränderungen geprägt sein, denn es gibt Hinweise darauf, dass er entlang seiner Ränder einen „Feuerring“ aus Subduktionszonen  formen könnte. Aktuell wächst der Atlantik entlang des divergenten Mittelatlantischen Rückens langsam, während der Pazifik von aktiven Subduktionszonen umgeben ist, an denen Ozeankruste in den Erdmantel abtaucht: ein Prozess bei dem Erdbeben und Vulkanausbrüche entstehen und der Ozean kleiner wird bis er sich ganz geschlossen hat. Doch auch der Atlantik wird irgendwann seinen Expansionszyklus abschließen und an seinen Rändern Subduktionszonen entstehen lassen, die dort bislang selten sind. Die bekanntesten atlantischen Subduktionszonen findet sich in der Karibik (Kleine Antillen) und vor der Südspitze Südamerikas, wo der Scotia Inselbogen liegt.

Die Forscher aus Portugal untersuchten verschiedene Möglichkeiten, wie Subduktionszonen entstehen können, darunter die „Invasion“ einer solchen Zone aus einem benachbarten Meeresbecken. Die beiden bisher bekannten atlantischen Subduktionszonen griffen wahrscheinlich aus dem Pazifik in den Atlantik über. Der Gibraltarbogen, eine Subduktionszone im Mittelmeer, die sich in der Nähe der Meerenge von Gibraltar befindet, könnte eine entscheidende Rolle spielen. Obwohl ihre Aktivität in den letzten Millionen Jahren abgenommen hat, fanden die Forscher Anzeichen, dass der Gibraltarbogen in Zukunft wieder aktiver werden könnte. Dies könnte dazu führen, dass die Subduktionszone in den Atlantik eindringt und sich seitlich ausbreitet.

In etwa 20 Millionen Jahren könnte die Subduktionszone des Gibraltarbogens den Atlantik erreichen und entlang seiner Ostseite wachsen, ähnlich zu den Subduktionszonen im Pazifik. Dies würde dazu führen, dass der Atlantik zu schrumpfen beginnt, da mehr ozeanische Kruste unter die Kontinente taucht, als durch den mittelatlantischen Rücken neu gebildet wird. Diese Veränderung würde auch eine erhöhte vulkanische und seismische Aktivität entlang der Atlantikküsten Europas und Afrikas zur Folge haben, womit sich ein neuer „Feuerring“ bilden würde, der ähnlich dem im Pazifik ist.

Erst gestern schrieb ich in einem Artikel über die Sturtische Eiszeit, während der es vor gut 700 Millionen Jahren zu einer kompletten Vereisung des Planeten kam. Als Grund hierfür wird eine zu geringe vulkanische Tätigkeit angenommen, die durch die Plattentektonik bedingt war. In 20 Millionen Jahren könnte es dann ein Zuviel an vulkanischer Aktivität geben, die sich wiederum in ein global verändertes Klima niederschlagen könnte. Doch ob es bis dahin noch Menschen gibt, die hiervon betroffen wären, wage ich zu bezweifeln. (Quelle: Geology; doi: 10.1130/G51654.1)

Bildergalerie Vulkanismus

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Die Grafiken dieser Bildergalerie stellen die wichtigsten Zusammenhänge der Erddynamik im Zusammenhang mit dem Vulkanismus dar: Motor für den Vulkanismus sind die Konvektionsströme im Erdinneren. Diese lassen die Kontinente wandern und durchmischen die plastischen Gesteine im Erdmantel.

Die meisten Vulkane entstehen an den aktiven Kontinentalrändern und entlang von Riftsystemen. Zu den Intraplattenvulkanen zählen die Hotspot-Vulkane wie der Kilauea auf Hawaii und die Yellowstone-Caldera. Dort brennen sich ein Mantelplumes durch die Erdkruste. Die häufigsten Vulkanarten sind Stratovulkane und Schildvulkane. Besonders gefährlich sind Domvulkane und subglaziale Vulkane unter dem Eis der Gletscher.