Die Oberfläche unseres Planeten ist aus gewaltigen Krustenplatten zusammengesetzt, die sich ständig verschieben, zusammenstoßen, auseinanderreißen und in den darunter liegenden Erdmantel abtauchen. Entlang der mittelozeanischen Rücken entsteht dabei ständig neue Kruste, die an den Kontinenträndern wieder in die Tiefe gedrückt und aufgeschmolzen wird. Diese stetige Drift hat im Laufe der Erdgeschichte die Kontinente wandern lassen und Vulkane, Gebirge und Tiefseegräben geschaffen. Heute ist die Tektonik eine der Hauptursachen für Erdbeben. Doch was ist die Triebkraft dieses großen Kreislaufs von Werden und Vergehen irdischer Kruste? Gängiger Theorie nach liegt der Motor der Plattentektonik in den Strömungen des Erdmantels: Als sich die junge Erde von außen her allmählich abkühlte, ließen Temperaturunterschiede im Mantel Konvektionsströmungen entstehen. Die Bewegungen des zähflüssigen Gesteinsmaterials, unterstützt durch den Zug der an den Subduktionszonen absinkenden Erdplatten, ziehen die darüberliegenden Erdplatten mit sich – so die vorherrschende Lehrmeinung.
Sediment als Schmiermittel
Nun jedoch schlagen Stephan Sobolev vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) und Michael Brown von der University of Maryland eine weitere mögliche Triebkraft der Plattentektonik vor. Demnach spielen auch die entlang der Kontinentränder angesammelten Sedimente eine wichtige Rolle für das Tempo und die Stabilität der Plattentektonik. Den Anstoß für diese Hypothese brachte eine Beobachtung an Subduktionszonen: Je mehr Sediment die tiefen Gräben entlang dieser Plattengrenzen enthalten, desto reibungsloser und schneller scheint dort die Plattenbewegung zu verlaufen. “Wir schließen daraus, dass die kontinentalen Sedimente in den Subduktionsgräben als Schmiermittel wirken und dass die Präsenz dieser Sedimente sogar eine notwendige Voraussetzung für eine stabile Plattentektonik sein könnte”, sagen die Forscher. Vor allem in der Frühzeit der Erdgeschichte könnte demnach die Erosion als Hauptquelle von Sedimenten eine wichtige Rolle gespielt haben.
Wenn diese Hypothese stimmt, dann müsste sich dieser Zusammenhang von Sediment und Tektonik auch in der Erdgeschichte widerspiegeln. Demnach müsste in Phasen stärkerer Erosion, die vermehrt Sedimente in die Küstengebiete einschwemmt, auch die Kontinentaldrift stärker gewesen sein. Ob das zutrifft, haben Sobolev und Brown mithilfe geologischer Daten und einem geophysikalischen Modell überprüft. In diesem rekonstruierten sie den Ablauf und das Tempo der Plattentektonik in den letzten drei Milliarden Jahren. Dann suchten sie nach Parallelen zwischen diesem zeitlichen Muster und Phasen verstärkter Erosion.
