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GEOLOGIE LEBEN DURCH PLATTENTEKTONIK


Spektrum der Wissenschaft - epaper ⋅ Ausgabe 3/2019 vom 23.02.2019

Jüngste Forschungsergebnisse legen nahe, dass Plattentektonik bei der Entwicklung des Lebens auf unserem Planeten eine entscheidende Rolle spielte. Das könnte auch für die Suche nach außerirdischen Lebensformen wichtig sein.


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Bildquelle: Spektrum der Wissenschaft, Ausgabe 3/2019

Die Silfra-Spalte auf Island trennt die eurasische von der nordamerikanischen Platte. Sie verbreitert sich auf Grund des Auseinanderdriftens der beiden Platten jährlich um rund sieben Millimeter.


NUDIBLUE/STOCK.ADOBE.COM

Rebecca Boyle ist eine preisgekrönte US-amerikanische Wissenschaftsjournalistin. Regelmäßig schreibt sie für namhafte Medien über Themen der Physik und ...

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Rebecca Boyle ist eine preisgekrönte US-amerikanische Wissenschaftsjournalistin. Regelmäßig schreibt sie für namhafte Medien über Themen der Physik und Klimaforschung. Sie lebt in St. Louis, Missouri.


►Auf der Erde gibt es sieben Kontinente, zwischen denen zum Teil ausgedehnte Wassermassen liegen. Unter dem Ozean erneuert sich die Oberfläche unseres Planeten permanent. Zahlreiche feste, kalte Platten gleiten auf dem heißen inneren Erdmantel, tauchen untereinander ab und kollidieren gelegentlich. Diese Plattentektonik unterscheidet die Erde von vielen anderen Planeten. In der Regel nehmen wir keine Notiz von dem Prozess – es sei denn, ein Erdbeben ereignet sich oder ein Vulkan bricht aus, wie der Kilauea auf Hawaii im Mai 2018.

Aber Plattentektonik ist mehr als Erdbeben oder Vulkanausbrüche. Viele Forschungsergebnisse deuten inzwischen darauf hin, dass die Bewegung der Erdkruste entscheidend sein könnte für ein weiteres wichtiges Merkmal der Erde: Leben zu beherbergen.

Dass die Erde eine bewegliche, sich stetig verändernde Kruste aufweist, könnte ein wesentlicher Grund dafür sein, dass sich auf ihr eine derartige Vielfalt an Organismen entwickelte. »Plattentektonik birgt den Schlüssel dafür, die Lebensfreundlichkeit unseres Planeten zu verstehen«, sagt die Geologin Katharine Huntington von der University of Washington. Die Frage lautet: Wie erschafft man einen bewohnbaren Planeten mit stabilen Lebensbedingungen für Milliarden von Jahren? »Die Verschiebung der Platten reguliert die Atmosphäre der Erde über sehr lange Zeiträume. Leben benötigt zudem Wasser und moderate Temperaturen «, erklärt Huntington.

In den zurückliegenden Jahren haben Geologen und Astrobiologen vermehrt Hinweise darauf gefunden, dass Plattentektonik unserem Planeten eine Reihe besonderer Eigenschaften verleiht. Demnach bestimmt das Recycling der Erdkruste die Langlebigkeit, Zusammensetzung und Temperatur der Atmosphäre. Der Ozean existierte vielleicht nicht, wenn nicht regelmäßig Wasser in den Erdmantel eindränge und wieder freigesetzt würde. Plattentektonik bestimmt den Verlauf von Küstenlinien und beeinflusst die Stärke der Gezeiten. Ohne sie wären die Meere womöglich arm an Nährstoffen und damit an Leben. Gäbe es keine Subduktion – das Abtauchen einer Erdplatte unter eine andere –, dann wäre der Meeresgrund kalt und chemisch weniger komplex, und unter Umständen hätte Leben hier nie Fuß gefasst. Einige Forscher spekulieren, ohne Plattentektonik hätten sich keine höheren Organismen entwickelt. James Dohm und Shigenori Maruyama vom Tokyo Institute of Technology schlugen 2015 einen Begriff vor, der dieses Abhängigkeitsverhältnis zusammenfassen soll: die »Habitable Trinity« (bewohnbare Dreiheit). Er beschreibt einen Planeten, auf dem es als wichtige Voraussetzungen für Leben reichlich Wasser, eine Atmosphäre und Landmassen gibt – die alle im Austausch miteinander stehen.

Um jedoch zu begreifen, wie Plattentektonik die Entwicklung von Leben beeinflusst und ob sie dafür notwendig ist, bedarf es einer Antwort auf eine der am heißesten diskutierten Fragen der Geowissenschaften: wie und wann die Platten sich in Bewegung gesetzt haben. Wenn Geologen entschlüsselten, warum die Erde eine mobile Kruste hat, würde uns das auch etwas über andere Planeten und Monde verraten und darüber, ob diese ebenfalls Leben beherbergen könnten.

Im Jahr 2012 tauchte der Filmemacher James Cameron mit dem U-Boot »Deepsea Challenger« zum tiefsten Punkt des Ozeans hinab – als erster Mensch, der das in einem Solo-Tauchgang tat. In 10984 Meter Tiefe setzte er im Marianengraben, einer Spalte zwischen zwei konvergierenden Platten, auf dem Meeresgrund auf. Cameron sammelte Proben in dem Graben, darunter Belege für Leben an den Nahtstellen des Planeten.

Während dort die pazifische Platte in den Erdmantel absinkt, heizt sie sich auf, so dass im Gestein enthaltenes Wasser herausgepresst wird. In einem Prozess, den man Serpentinisierung nennt, entweicht Wasser aus der Platte und verändert die physikalischen Eigenschaften des oberen Mantels. Das setzt Methan und andere Verbindungen frei, die an heißen Quellen am Grund in den Ozean strömen.

Leben in völliger Dunkelheit und unter riesigem Druck

Ähnliche Prozesse könnten auf der frühen Erde die Zutaten für einen einfachen Stoffwechsel und damit die Basis für die ersten sich teilenden Zellen geliefert haben. Cameron brachte Belege für moderne Nachfahren solcher Zellen mit nach oben: mikrobielle Matten (Ansammlungen von Bakterien), die in mehr als zehn Kilometer Tiefe gedeihen, und zwar in totaler Finsternis und bei einem rund 1000-fach höheren Druck, als an der Oberfläche herrscht. »Der Fund ist deswegen so aufregend, weil er Plattentektonik und Leben miteinander verknüpft«, sagt Keith Klepeis, Geologe an der University of Vermont. »Er liefert Hinweise darauf, wonach wir an anderen Orten im Universum suchen müssen und wie frühe Lebensformen auf der Erde ausgesehen haben können.«

Der Rekordtauchgang des Filmemachers war nicht die einzige Expedition, die eine Verbindung zwischen Plattentektonik und Leben im Meer aufzeigte. Jüngste Ergebnisse deuten auf einen Zusammenhang zwischen tektonischer Aktivität und der so genannten kambrischen Explosion vor etwa 540 Millionen Jahren hin, als in einem geologisch sehr kurzen Zeitraum von vielleicht fünf bis zehn Millionen Jahren diverse Vertreter fast aller heutigen Tierstämme entstanden.

Die Lava des hawaiianischen Vulkans Kilauea zerstörte im Frühjahr und Sommer 2018 dutzende Häuser. Den Vulkan speist ein so genannter Hotspot im Erdmantel, der alle Hawaii-Inseln hervorgebracht hat.


U.S. GEOLOGICAL SURVEY (USGS)

Bakterienmatten (weiß) überziehen gelbe Korallen nahe dem Unterwasservulkan East Diamante im Pazifik. Die Mikroorganismen nutzen die chemische Energie hydrothermaler Quellen.


NOAA PHOTO LIBRARY / EXPL0055 / PACIFIC RING OF FIRE 2004 EXPEDITION. NOAA OFFICE OF OCEAN EXPLORATION; DR. BOB EMBLEY, NOAA PMEL, CHIEF SCIENTIST () / CC BY 2.0 (CREATIVECOMMONS.ORG/LICENSES/BY/2.0/LEGALCODE )

Im Dezember 2015 veröffentlichten australische Forscher eine Studie, in der sie zirka 300 Sedimentkerne aus Meeresböden rund um den Globus analysierten. Einige enthielten Schichten, die mehr als 700 Millionen Jahre alt waren. In den Proben bestimmten die Wissenschaftler die Menge an Phosphaten sowie an essenziellen Spurenelementen wie Kupfer, Zink, Selen und Kobalt. Dort, wo diese Nährstoffe im Ozean reichlich vorhanden sind, treiben sie das Wachstum von Bakterien oder Mikroalgen kräftig an. Das Team um Ross Large von der University of Tasmania fand Belege dafür, dass sich die Menge an Nährstoffen zwischen 560 und 550 Millionen Jahren vor heute etwa verzehnfachte.

Als treibende Kraft dahinter vermuten Large und seine Kollegen die Plattentektonik. Wenn Kontinentalplatten zusammenstoßen und Gestein in die Höhe schieben, entstehen Berge. Dort ist das Material den Witterungsbedingungen ausgesetzt. Durch Verwitterung lösen sich Nährstoffe aus Bergregionen und werden ins Meer gespült.

Vielleicht noch überraschender ist die Beobachtung der Wissenschaftler, dass die analysierten Elemente in jüngeren Zeitaltern, als es zu Massenaussterben auf der Erde kam, in deutlich geringeren Konzentrationen vorlagen. In von Nährstoffarmut geprägten Phasen wurden Phosphate und Spurenelemente offenbar schneller verbraucht, als geochemische Prozesse sie wieder zuführen konnten, so Large.

Eine wichtige Rolle spielt die tektonische Aktivität auch für die recht stabile globale Mitteltemperatur auf der Erde, indem sie die CO₂-Konzentration über hunderte Millionen Jahre hinweg reguliert. Wäre der Kohlenstoffdioxidgehalt der Atmosphäre etwa so hoch wie auf der Venus (96,5 Prozent), ähnelte unser Planet einem Glutofen.

Die gleichen Verwitterungsprozesse, die Nährstoffe aus Felsgestein lösen und in den Ozean transportieren, helfen, CO₂ aus der Atmosphäre zu entfernen. Zunächst reagiert das Gas mit Wasser in der Atmosphäre zu Kohlensäure, die dafür sorgt, dass sich Gestein schneller auflöst und verwittert. Mit dem Regen gelangen Kohlensäure und Kalziumionen aus dem Gestein ins Meer. Gleichzeitig löst sich atmosphärisches CO₂ direkt im Ozean. Dort verbinden sich Kohlensäure und Kalzium (Ca) zu Kalkstein (CaCO₃), der sich am Meeresboden ablagert. Im Lauf von Millionen Jahren verschwindet das CaCO₃ mit abtauchenden Platten im Erdmantel. Auf diese Weise bleibt der CO₂-Gehalt der Atmosphäre über sehr lange Zeiträume relativ konstant.

Plattentektonik könnte auch für ein weiteres, lebenswichtiges Gas verantwortlich sein: Sauerstoff. Ganze zwei Milliarden Jahre vor der kambrischen Explosion, im Archaikum, war unsere Atmosphäre nahezu frei davon. Als die ersten Algen vor 2,5 Milliarden Jahren anfingen, Fotosynthese zu betreiben, und dabei Sauerstoff produzierten, wurde dieser überwiegend von eisenhaltigem Gestein als Eisenoxid gebunden. Einer Studie aus dem Jahr 2016 zufolge setzte die Plattentektonik einen zweistufigen Prozess in Gang, der die Atmosphäre mit Sauerstoff anreicherte: Zuerst sorgten Subduktionsprozesse dafür, dass sich der obere Erdmantel differenzierte und ozeanische und kontinentale Kruste entstanden. Letztere enthält weniger eisenreiches und mehr quarzreiches Gestein, das nicht mit Sauerstoff reagiert. Anschließend beförderten Regen und Gesteinsverwitterung mehr Kohlensäure und CO₂ in den Ozean. Das kurbelte das Algenwachstum an, so dass der Sauerstoffgehalt im Meer und in der Atmosphäre stieg und es vor einer halben Milliarde Jahren schließlich zur kambrischen Explosion kam.

Eine Erde voller Schnee und Eis

Wann genau Plattentektonik auf der Erde einsetzte, ist unter Wissenschaftlern umstritten. Robert Stern, Geologe an der University of Texas in Dallas, vermutet, dass sich die Platten zwischen einer Milliarde und 540 Millionen Jahren vor heute in Bewegung setzten, im Neoproterozoikum. In dieses Erdzeitalter fällt eine Phase ungewöhnlich starker globaler Abkühlung, die dazu geführt haben könnte, dass die Meere weitgehend zufroren und Gletscher bis an den Äquator reichten – Klimaforscher sprechen von der Hypothese der »Schneeballerde«. Ende 2017 publizierten Stern und Nathaniel Miller von der University of Texas in Austin einen Artikel, in dem sie postulierten, Plattentektonik habe die Landmassen so umverteilt, dass dies katastrophale Folgen für den Ozean und die Atmosphäre zeitigte: ein Vereisen der Erde. Und das, so Sterns Argumentation, habe entscheidenden Einfluss auf die Entwicklung des Lebens auf unserem Planeten gehabt.

»Die räumliche Trennung von Populationen ist ein wesentlicher Vorgang beim Entstehen neuer Arten«, sagt Stern, »und hier kommt die Plattentektonik ins Spiel: Wenn Kontinente auseinanderbrechen und sich Landmassen sowie Festlandssockel woanders neu zusammenfügen, dann treffen unterschiedlichste Spezies aufeinander, was den zwischenartlichen Konkurrenzkampf intensiviert.«

Er meint zudem, Plattentektonik könnte eine Voraussetzung für das Entstehen höher entwickelter Organismen gewesen sein. Sie erlaube das dauerhafte Bestehen von Festländern und ermögliche somit, dass Landlebewesen unterschiedlichste Gliedmaßen hervorbringen – unter anderem solche mit Händen, um Objekte greifen oder bearbeiten zu können. Stern ist davon überzeugt, ein Planet mit Meeren, Kontinenten und Plattentektonik begünstige die Entstehung neuer Arten, die dann der natürlichen Selektion unterliegen. »Leben kann ohne Plattentektonik entstehen. Aber ich glaube nicht, dass ohne sie der Mensch aufgetaucht wäre«, meint er.

Sterns Hypothese steht und fällt jedoch damit, wann genau dieser Prozess einsetzte. Und das ist eine der großen offenen Fragen der Geologie. Die Erde entstand vor zirka 4,54 Milliarden Jahren und war zunächst ein glühender Ball aus geschmolzenem Gestein. Es dauerte womöglich mindestens eine Milliarde Jahre, ehe sie hinreichend abgekühlt war und sich erste Platten in Bewegung setzten, erläutert der Planetenforscher Craig O’Neill von der Macquarie University in Sydney.

Im Innern der Erde herrschen Konvektionsströme, die Wärme und geschmolzenes Gestein transportieren. Material, das in den Erdmantel eindringt, wird zusammengepresst und auf dem Weg in die Tiefe immer stärker erhitzt. Irgendwann steigt es wieder auf und kühlt dabei ab. Dadurch nimmt seine Dichte zu, und es sinkt erneut hinab. Lavalampen funktionieren nach dem gleichen Prinzip.

Diese vertikale Bewegung des Mantelgesteins fand auch auf der frühen Erde statt. Der Mantel war zu jener Zeit jedoch weniger zähflüssig als heute und konnte daher nicht die notwendige Kraft erzeugen, um die feste Kruste aufzubrechen, so O’Neill.

»Es herrschte damals weder eine horizontale Plattenbewegung noch Subduktion«, erläutert Klepeis. »Auf der frühen Erde gab es keine Kontinente, und die Erdoberfläche war eine zusammenhängende äußere Hülle ohne Bruchzonen. « Geologen bezeichnen diesen Zustand als stagnierenden Deckel (stagnant lid).

Eine Vulkanwelt vor langer Zeit?

O’Neill veröffentlichte 2016 eine Studie, die zeigt, dass die junge Erde dem Jupitermond Io geglichen haben könnte. »Dort findet man vulkanische Aktivität, aber kaum horizontale Bewegung an der Oberfläche«, sagt er. Erst als unser Planet begonnen habe, sich abzukühlen, habe die Plattentektonik eingesetzt.

Bleibt die Frage, was den »Deckel« aufbrach und die ersten Platten schuf. Einige Wissenschaftler nehmen an, die Einschläge von Himmelskörpern seien der Auslöser gewesen. Ihrer Ansicht zufolge könnten Asteroiden, die nach der Geburt des Sonnensystems durchs All rasten, auf unserem Planeten eingeschlagen haben und dabei die Erdkruste in Bewegung gesetzt haben. 2017 schlugen O’Neill und seine Kollegen in einer Veröffentlichung vor, dass ein Asteroidenbeschuss rund eine halbe Milliarde Jahre nach Entstehen der Erde Subduktionsprozesse eingeläutet haben könnte, indem er Teile der erkalteten äußeren Kruste in den heißen oberen Mantel drückte.

Ein Jahr zuvor hatten Maruyama und andere Forscher bereits spekuliert, Asteroiden hätten nicht nur die notwendigen Impulse hierfür geliefert, sondern auch Wasser mit sich geführt und das Krustengestein damit geschwächt. Vielleicht hat aber unser Planet diesen Anstoß gar nicht benötigt. Die Platten könnten auch einfach so entstanden sein, während die junge, heiße Erde abkühlte.

Vor drei Milliarden Jahren gab es auf der Erde möglicherweise bereits regionale tektonische Aktivität, die geologisch betrachtet eher kurzlebig war. Irgendwann könnten kältere Teile der Kruste in den Mantel abgesunken sein und so die angrenzende Kruste geschwächt haben. Geschah das wiederholt, könnten sich an diesen Stellen Plattengrenzen gebildet und Prozesse der globalen Plattentektonik eingesetzt haben. So zumindest beschrieben es David Bercovici von der Yale University und Yanick Ricard von der École normale supérieure de Lyon 2014 in einem Fachartikel.

Vielleicht passierte aber auch das genaue Gegenteil: Statt dass kalte Kruste ins Innere der Erde drang, könnten Gesteinsschmelzen im Mantel aufgestiegen und die Kruste aufgebrochen haben. Einen entsprechenden Mechanismus stellten Stern und Scott Whattam von der King Fahd University of Petroleum and Minerals 2015 in einer Studie vor.

Laut all diesen Theorien gab es auf der jungen Erde anfangs immer wieder vorübergehend tektonische Aktivität, die dauerhaft erst vor rund drei Milliarden Jahren Fahrt aufnahm. Die Belege hierfür sind allerdings noch sehr lückenhaft. Ozeanische Kruste beispielsweise ist höchstens 200 Millionen Jahre alt, erlaubt also keine Einblicke in die Frühzeit der Erde.

Analysen der ältesten Gesteine der Erde legen immerhin nahe, dass bereits vor etwa vier Milliarden Jahren Prozesse stattgefunden haben könnten, die der Subduktion ähnelten. Zwischen drei und zwei Milliarden Jahren vor heute veränderte sich die chemische Zusammensetzung des Erdmantels, was auf die Abkühlung des Planeten zurückzuführen ist. Denn infolge der Abkühlung veränderten sich die Konvektionsströme im Mantel. Vielleicht setzte damals die irdische Plattentektonik verbreitet ein.

Unvergleichlicher Heimatplanet

Ist tektonische Aktivität also die Voraussetzung für Leben? Die Frage lässt sich nur schwer beantworten, weil wir keine Vergleiche haben. Wir kennen lediglich einen Planeten mit flüssigem Wasser, sich bewegenden Platten und einer unüberschaubaren Zahl von Organismen. Auf anderen Planeten oder Monden mögen Prozesse stattfinden, die der Plattentektonik ähneln, aber nichts davon kommt dem nahe, was auf der Erde passiert.

Der Saturnmond Enceladus zum Beispiel weist tiefe Spalten in seiner vereisten Oberfläche auf, aus denen Wasserdampf und andere Gase ins All entweichen. Die Oberfläche der Venus wiederum ist offenbar nicht älter als 500 Millionen Jahre, obwohl es hier keine Platten gibt. Und auf dem Mars befindet sich mit Olympus Mons der größte Vulkan im gesamten Sonnensystem, dessen tektonische Geschichte ein Mysterium ist. Der Vulkan liegt in einer riesigen Region namens Tharsis, welche die planetare Kruste allein durch ihr Gewicht so weit heruntergedrückt haben könnte, dass die Pole des Himmelskörpers anfingen, sich zu verschieben.

O’Neill hat eine Studie veröffentlicht, nach der ein Planet von der Größe des Mars mit reichlich Wasser einen tektonisch aktiven Zustand erreichen könnte. Einige Wissenschaftler meinen, bestimmte Regionen auf der Südhalbkugel des Mars könnten einer ozeanischen Spreizungszone ähneln. Aber der Planet weist seit wenigstens vier Milliarden Jahren keine tektonische Aktivität (mehr) auf, da sind die Forscher sicher. Denn so alt ist die Marskruste laut Daten von Weltraumsonden und Rovern auf der Oberfläche.

Die Sonde InSight, die am 26. November 2018 auf dem Roten Planeten landete, soll helfen, seine Geologie besser zu verstehen. Sie hat drei Instrumente an Bord, welche die Dicke und die Zusammensetzung der Kruste, des Mantels und des Kerns des Planeten bestimmen werden, um Hinweise darauf zu erhalten, ob er tatsächlich vor langer Zeit tektonisch aktiv war.

Während Geologen über den Ursprung der Plattentektonik auf der Erde vorerst weiter debattieren, gehen sie davon aus, dass der Prozess auch hier irgendwann zum Erliegen kommen wird. Denn er ist vermutlich nur ein Übergangsstadium. Planeten könnten verschiedene Entwicklungsstufen durchlaufen – von einem heißen Ball mit einer starren Oberfläche hin zu einem warmen mit beweglichen Platten und schließlich zu einem kalten mit einer erneut starren Kruste. Viele Geologen sind überzeugt davon, der Mars sei auf Grund seiner geringeren Größe deutlich schneller abgekühlt als die Erde und seine Oberfläche deshalb schon lange tektonisch inaktiv.

Früher oder später wird auch unseren Planeten dieses Schicksal ereilen. Ob es dann noch Lebensformen geben wird, die ihn besiedeln und von schwindelnden Höhen bis in kilometertiefe Gesteinsspalten und bis zum Grund der Ozeane zu finden sind, ist eine andere Frage.

QUELLEN

Dohm, J. M., Maruyama, S.: Habitable Trinity. In: Geoscience Frontiers 6, S. 95–101, 2015

O’Neill, C. et al.: A Window for Plate Tectonics in Terrestrial Planet Evolution? In: Physics of the Earth and Planetary Interiors 255, S. 80–92, 2016

O’Neill, C. et al.: Impact-Driven Subduction on the Hadean Earth. In: Nature Geoscience 10/2017, S. 793–797

Stern, R. J., Miller, N. R.: Did the Transition to Plate Tectonics Cause Neoproterozoic Snowball Earth? In: Terra Nova 30, S. 87–94, 2018

Turner, S. et al.: Heading down Early on? Start of Subduction on Earth. In: Geology 42, S. 139–142, 2014

Von »Spektrum der Wissenschaft« übersetzte und redigierte Fassung des Artikels »Why Earth‘s Cracked Crust May Be Essential for Life« aus »Quanta Magazine«, einem inhaltlich unabhängigen Magazin der Simons Foundation, die sich die Verbreitung von Forschungsergebnissen aus Mathematik und den Naturwissenschaften zum Ziel gesetzt hat.

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Unser Online-Dossier zum Thema finden Sie unterspektrum.de/t/plattentektonik

NASA EARTH OBSERVATORY, ROBERT SIMMON

AUF EINEN BLICK KRUSTE AUF WANDERSCHAFT

1 Plattentektonik unterscheidet unseren Planeten von anderen. Das ständige Recycling ozeanischer Kruste reguliert unter anderem die Temperatur der Atmosphäre und schafft so stabile Lebensbedingungen.

2 Tektonische Aktivität spielt möglicherweise eine zentrale Rolle beim Entstehen komplexer Organismen. Falls dem so ist, grenzt das die Suche nach außerirdischem Leben ein.

3 Noch weiß niemand, wann und wie die Platten in Bewegung gerieten. Die anfangs durchgehend feste Erdkruste könnte etwa von aufsteigenden Schmelzen oder von Asteroiden durchbrochen worden sein.

Warum brach die Erdkruste auf?

Kurz nach der Entstehung unseres Planeten bildete sich eine feste Kruste um seinen flüssigen Mantel. Irgendwann zerbrach diese Hülle, und die Plattentektonik setzte ein. Forscher haben verschiedene Thesen, wie es dazu kam.

Abkühlen und Zersplittern

Während die junge, heiße Erde allmählich abkühlte, könnten kältere Teile der Kruste in die Tiefe gesunken sein. Dabei trennten sich Lithosphärenplatten voneinander, und Subduktion setzte ein: das Abtauchen einer Platte unter eine andere.

Aufsteigen und Durchbrechen

Gesteinsschmelzen aus dem Erdmantel könnten aufgestiegen sein, die Erdkruste von unten geschmolzen und schließlich durchbrochen haben. An den Bruchstellen entstanden Subduktionszonen.

Aufprallen und Durchschlagen

Asteroiden könnten die Erdkruste durchschlagen und kalte Krustenstücke in den heißen oberen Mantel gedrückt haben, was dann tektonische Prozesse auslöste.


LUCY READING-IKKANDA / QUANTA MAGAZINE; BEARBEITUNG: SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT