KOLOSS DER KONTINENTE

Ein kühner Blick in die Zukunft: Geophysiker prognostizieren das Schicksal unseres Planeten. In einigen Millionen Jahren wird die Erde nicht wiederzuerkennen sein. Denn ihre Kruste ist nicht starr, sondern wird durch die aus dem Erdkern aufsteigende Hitze und den Einfluss der Schwerkraft gequetscht, zerrissen und hin und her geschoben. Die Folge: Die Kontinente werden wie ein gigantisches Puzzle immer wieder neu zusammengesetzt, und unser Planet bekommt ein anderes Gesicht. Auf dem zähflüssigen, teilweise geschmolzenen Erdinneren treiben sieben große und etwa ein halbes Dutzend kleinere Platten ähnlich wie Eisschollen auf einem See. Die 50 bis 100 Kilometer dicken Platten bilden die Ozeanböden und mit ihren obersten Bereichen auch die Kontinente. In den letzten 1,5 Milliarden Jahren waren sie mindestens dreimal zu einem Superkontinent vereinigt: zuletzt vor 300 bis etwa 180 Millionen Jahren als Pangäa (griechisch für „das ganze Land”). Eine solche riesige Landmasse wird eines Tages wieder über die Erde treiben. Das schließen Geophysiker aus verschiedenen Messdaten. Zum einen können die Forscher aus Tausenden von paläomagnetischen Gesteinsmessungen – Informationen über die frühere Ausrichtung des Erdmagnetfelds – Rückschlüsse auf die einstigen Konfigurationen der Kontinente ziehen. Zum anderen erlauben Positionsbestimmungen mit Satelliten (GPS), die heutigen Plattenbewegungen recht genau zu ermitteln und in die Zukunft zu extrapolieren. „Es ist wie auf der Autobahn: Um abzuschätzen, wo man in zehn Minuten ist, schaut man auf den Tachometer und geht davon aus, dass man mit der gleichen Geschwindigkeit weiterfährt. Aber die Zukunft ist ungewiss, denn es kann viel Unerwartetes geschehen – ein Unfall oder ein Stau oder eine Weggabelung, die plötzlich auftaucht”, sagt Christopher R. Scotese von der University of Texas in Arlington. Er gehört zu den Vorreitern der Geoprognostik. Die ersten Vorhersagen stammen von dem 1995 verstorbenen Robert S. Dietz. Der Geologie-Professor an der Arizona State University in Tempe verkündete 1970, dass Los Angeles in 10 Millionen Jahren bei San Francisco liegen wird – und 50 Millionen Jahre später die amerikanische Westküste bis nach Alaska nordwärts gewandert ist. 50 Millionen Jahre – das klingt sehr lange. Aber für Geowissenschaftler ist das kaum mehr als ein Wimpernschlag. Würde man das Alter der Erde auf ein Jahr zusammenstauchen, wären 50 Jahrmillionen weniger als vier Tage – eine Zeitspanne, die halbwegs akkurate Wettervorhersagen überblicken können. Scotese hat mit der computergestützten Geoprognostik schon Anfang der Achtzigerjahre begonnen, als er noch an der University of Chicago studierte. Inzwischen ist sein „ Paleomap Project” nicht nur unter Fachkollegen eine geschätzte Visualisierung, sondern auch bei Lehrern beliebt. Seine 1998 gestartete Website wurde inzwischen über 30 Millionen Mal angeklickt und erhielt wissenschaftliche Preise. Relativ leicht lässt sich prognostizieren, wie sich die Kontinente bewegen. Sie ändern ihre Gestalt, aber sie verschwinden nicht wirklich, weil ihr Grundgestein leichter ist als das der Ozeankruste, die ständig erneuert wird. Kontinente wandern daher gleichsam über dem Geschehen. Das gilt auch für die Gebirge, die nach Äonen der Erosion wieder ausradiert sind. Problematisch hingegen sind die Voraussagen, wie sich das Land neu verteilt. Denn das hängt von der Entwicklung der Plattenränder ab – zum Beispiel der Subduktionszonen, an denen Platten ins Erdinnere abtauchen (von lateinisch „subducere” für „ wegbringen”). Es gibt außerdem Mittelozeanische Rücken, an denen basaltisches Magma hervorquillt und die Platten zur Seite drückt. An manchen Plattengrenzen gleiten auch zwei Platten aneinander vorbei. Wenn sie sich dabei verhaken, kommt es zu Erdbeben wie in Kalifornien. „Es ist schwer, den Einfluss aller beteiligten Kräfte abzuschätzen”, sagt Scotese. „Zumal der Einfluss des Erdmantels eine Rolle spielt.” BALD VERSCHWINDET DAS MITTELMEER Doch grob lässt sich die Entwicklung des irdischen Antlitzes durchaus skizzieren. Eine Erkenntnis dabei: Wir sollten das Mittelmeer genießen, solange es noch da ist. Denn in 50 bis 60 Millionen Jahren wird Afrika Europa rammen und dabei nicht nur das Mittelmeer verschwinden lassen, sondern an der Kollisionszone sogar ein Gebirge erzeugen – so hoch wie der Himalaya. Dieses Mediterrane Gebirge wird einen Kontinent durchziehen, der viel größer als das gegenwärtige „Eurasien” ist – man könnte ihn „ Afrasien” nennen. Und da Eurasien leicht im Uhrzeigersinn rotiert, rückt das heutige England weit nach Norden, Sibirien dagegen wandert südwärts in gemäßigtere Breiten. Bereits zehn Millionen Jahre vorher kollidiert Australien mit Südostasien. In den folgenden 25 bis 75 Millionen Jahren wird der Südkontinent auf Indonesien und Malaysia treffen. Dann dreht er eine Pirouette im Gegenuhrzeigersinn, trifft die Philippinen und verschmilzt schließlich mit Asien. Auch die Antarktis bewegt sich nach Norden und verliert nach und nach ihre Eiskappe. In etwa 100 Millionen Jahren pflügt sie durch den Indischen Ozean. Und 50 Jahrmillionen später zwängt sie sich zwischen Madagaskar und Indonesien. Der Indische Ozean wird dann zu einem riesigen Binnensee. Der amerikanische Doppelkontinent entfernt sich von Europa und Afrika gegenwärtig um ein paar Zentimeter pro Jahr – fast so schnell, wie unsere Fingernägel wachsen. In 50 Millionen Jahren wird der Atlantik viel größer sein als heute. Dann kehrt sich die Bewegung laut Scotese um. Er vermutet, dass am Westende des atlantischen Ozeans ein gigantischer Nord-Süd-Bruch entstehen wird, der die alte ozeanische Kruste verschluckt. Heute gibt es dort zwei kleine Subduktionszonen, die künftig zusammenwachsen werden – der Puerto-Rico-Graben und der Scotia-Bogen. Allmählich wandert Amerika zu Eurafrika, und der Atlantik schrumpft. In 200 Millionen Jahren trifft Neufundland auf Afrika und etwas später Brasilien auf Südafrika. „Südamerika wird um die Südspitze Afrikas gewickelt und Patagonien tritt mit Indonesien in Kontakt. Der Pazifik ist dann so groß, dass er die halbe Erde umspannt”, sagt Scotose voraus. TROCKENEN FUSSES NACH aFRIKA In 250 Millionen Jahren werden die meisten Landmassen wieder einen neuen Superkontinent bilden. Der Koloss umschließt ringförmig den ehemaligen Indischen Ozean. Scotese nannte diesen Superkontinent Pangäa Ultima. Auf ihm kann man von Amerika nach Afrika und Europa wandern, ohne nasse Füße zu bekommen. Die heutige Strecke von Peking nach Buenos Aires ist dann auf die Hälfte geschrumpft, und Nigeria, die Elfenbeinküste und die USA werden nah beieinander liegen. Ob Australien rotiert und nordwärts zu Borneo und Südchina wandert oder aber mit der Antarktis verschmilzt und sich im Süden vom Rest der Landmassen fernhält, ist noch nicht klar. Doch unabhängig davon: „Der künftige Superkontinent wird einem riesigen Donut oder Bagel ähneln”, sagt Scotese, „aber Donutia oder Bagelea klingt doch zu albern”. „Pangäa Ultima” wäre allerdings ebenfalls verfehlt, denn der Superkontinent bricht wieder auseinander – und einige Hundert Millionen Jahre später entsteht ein neuer Koloss. „Wir können mit zwei oder drei weiteren Pangäas rechnen”, meint Scotese. Neuerdings bevorzugt er deshalb einen anderen Namen: Pangäa Proxima, das nächste Pangäa. DER GROSSE ZYKLUS Fest steht, dass sich die Kontinente über die Jahrmilliarden in einem langsamen Tanz wiederholt trennen und vereinigen. Dieser Kreislauf von Grabenbruch über Meeresbildung und Plattencrash mit neuen Gebirgen sowie dem Abtauchen der Plattenränder heißt Wilson-Zyklus. Denn John Tuzo Wilson, ein 1993 verstorbener Geophysiker von der University of Toronto, hat ihn 1970 erstmals postuliert. Ein Zyklus dauert etwa 500 bis 700 Millionen Jahre. In dieser Zeit wandert unsere Sonne dreimal um das Zentrum der Milchstraße. Gegenwärtig befindet sich die Erde ungefähr in der Mitte eines Wilson-Zyklus. Die Trennung und Vereinigung der Platten kann auf verschiedene Weise geschehen: Entweder brechen sie auseinander, kehren irgendwann ihren Kurs um und verschmelzen wieder miteinander. Oder sie entfernen sich voneinander, bis sie entweder auf eine andere Platte treffen oder auf der gegenüberliegenden Seite wieder zusammenfinden. Einige Geologen wie Sergei A. Pisarevsky von der University of Western Australia – und bereits 1992 Chris Hartnady von der Universität Kapstadt in Südafrika – vermuten daher im Gegensatz zu Scotese, dass die gegenwärtige Plattenverschiebung ohne Kursumkehr andauern wird und nicht der Atlantik, sondern der Pazifik langsam verschwindet. Dann würden Nord- und Südamerika nach einem langsamen Tanz um Sibirien auf Asien stoßen und einen neuen Superkontinent bilden, den Paul Hoffman von der Harvard University „Amasia” genannt hat. Australien würde nach Norden wandern. „Die Antarktis hingegen bliebe isoliert am Südpol. Da sie nicht von einer Subduktionszone begrenzt ist, wird sie sich wohl nicht verschieben”, sagt Hofman. Roy Livermore, heute an der University of Cambridge, spekulierte schon Ende der Neunzigerjahre über einen mit Amasia vergleichbaren Superkontinent, den er Novopangäa nannte. Dabei postulierte er einen neuen Riss – einen Grabenbruch, wie die Geowissenschaftler sagen – zwischen dem Indischen Ozean und dem Nordatlantik. Er nahm an, dass sich der Große Afrikanische Grabenbruch, der sich über 6000 Kilometer von Syrien nach Mosambik erstreckt, zu einem Meer ausweitet. „Ostafrika und Madagaskar würden dann nach Asien abdriften, das zuvor mit Australien kollidiert ist”, vermutete Livermore. Auch die Antarktis könnte nach Norden wandern, wenn nördlich von ihr eine Subduktionszone entstünde. Dann würde ihr Eisschild schmelzen und den Meeresspiegel weltweit um rund 100 Meter ansteigen lassen. Dieser Effekt – der auch in Scoteses Szenario vorkommt – würde noch verstärkt durch neue Mittelozeanische Rücken, die Wasser verdrängen. Ergebnis: Das Amazonasbecken, die Golfküsten Nordamerikas und der Westen von Zentralafrika werden überschwemmt. Alle heutigen Flussdeltas verschwinden. „Das Schöne ist, dass mich keiner widerlegen kann”, witzelte Livermore angesichts der riesigen Zeiträume. Todeszonen und Superstürme Welches der Szenarien Wirklichkeit wird, bleibt ungewiss. Klar ist, dass die Lebensbedingungen auf dem Kontinent-Koloss ausgesprochen hart sein werden. „Superkontinente erzeugen Extreme” , sagt Paul Valdes. Der Klimatologe von der britischen University of Bristol verweist auf Pangäa. Dessen Klima konnten Geologen anhand der Lage von Kohlevorkommen und mineralischen Ablagerungen, den Evaporiten, rekonstruieren. Die Kohle entstand unter warmen und feuchten Bedingungen, Evaporite bildeten sich, als in der Hitze Meeressedimente austrockneten. „In Pangäa herrschten am Äquator bis zu 44 Grad Celsius”, beziffert Valdes das Ergebnis von Computermodellen. „In mittleren Breiten gab es heiße Sommer und eiskalte Winter mit teilweise minus 20 bis 30 Grad. Schnee fiel in großen Mengen. Er schmolz im Sommer und führte zu schweren Überschwemmungen.” Die lebensfeindliche Umwelt war die wesentliche Ursache des größten Massenaussterbens der Erdgeschichte, das Pangäa vor 250 Millionen Jahren heimsuchte. Auch in 250 Millionen Jahren wird das Leben wohl radikal dezimiert werden. Während Plattengrenzen den künftigen Superkontinent förmlich umzingeln, wird ein Gebirgswall das Festland umgeben. Große Gebiete werden dann ähnlich abgeriegelt sein wie heute das Great Basin in der westlichen USA, das von der Wasatch-Kette der Rocky Mountains im Osten sowie der Kaskadenkette und Sierra Nevada im Westen umschlossen ist. Weite innere Bereiche des Superkontinents werden Wüsten sein, weil Regenwolken dorthin nicht vordringen können. Wie in Pangäa dürfte es nur in bestimmten Küstenregionen noch eine Lebensvielfalt geben. Aber dort werden extreme Wetterbedingungen herrschen. Die Temperaturdifferenzen zwischen Land und Meer lösen heftige Monsune aus. Und wenn künftig ein stärkerer Vulkanismus für mehr Kohlendioxid in der Atmosphäre sorgt – und somit auch für einen Treibhauseffekt –, werden sich über den warmen Meeren „Hyperkane” bilden. Diese Super-Hurrikane werden mehrere Tausend Kilometer groß. Mit Windgeschwindigkeiten von teilweise 400 Kilometer pro Stunde werden sie über das Festland fegen. Auch im Meer wird die Zahl der Lebewesen stark abnehmen. Das Klima könnte wie in der Kreidezeit sein: heiß, feucht und mit geringen Temperaturunterschieden zwischen Äquator und Polarkreisen. Auf der Superkontinent-Erde kommen die Meeresströmungen unter den veränderten Klimabedingungen zum Erliegen. Schon in wenigen Hundert Meter Tiefe werden die Ozeane „ anoxisch” sein: Es gibt dort kaum noch Sauerstoff, so wie heute am Grund des Schwarzen Meeres. 90 Prozent der irdischen Gewässer sind dann nahezu tot. Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan könnten sich am Meeresboden anreichern, allmählich oder schlagartig in die Luft entweichen und die Ökosysteme kippen lassen. Auch Korallenriffe hätten wenig Chancen, denn es wird viel weniger flache Küsten geben als heute. Das Ende deS kontinentalen TANZES Die Fortschritte der Geophysik werden in den nächsten Jahrzehnten die Vorgänge im Erdinneren immer verständlicher machen und somit auch die Vorhersagekunst verbessern. Bislang ist der modernen Geowissenschaft nur ein Schnappschuss aus einem Action-Film gelungen. Überblickt man eine hinreichend große Zeitspanne, dann wird deutlich, dass alles mobil ist. Aber nicht für immer: Nach zwei oder drei weiteren Wilson-Zyklen hören die plattentektonischen Prozesse allmählich auf. Denn die Hitze aus dem Erdinnern, die sie antreibt, nimmt immer weiter ab. Und die Erde verliert im Inneren infolge der langfristig steigenden Sonnentemperaturen mehr und mehr Wasser, das die Bewegung der Kontinente „schmiert”. Irgendwann, in 0,8 bis 1,6 Milliarden Jahren, wird die immer heißer werdende Sonne die Erde so stark erwärmen, dass das Leben ausstirbt (bild der wissenschaft 11/2007, „Die Letzten werden die Ersten sein”). Schon früher, lange bevor der nächste Superkontinent entsteht, wird es keine Menschen mehr geben – ausradiert von Krankheiten, Kriegen, Umweltzerstörung, kosmischen Katastrophen oder einfach dem Lauf der Evolution. Allenfalls einige Fossilien und Artefakte zeugen dann noch von unserer Zivilisation. ■ von Rüdiger Vaas IRDISCHE DREIFALTIGKEIT In 250 Millionen Jahren beherrscht erneut ein Superkontinent die Erdoberfläche. Die Wissenschaftler diskutieren noch darüber, wie er aussieht. Drei Vorschläge konkurrieren miteinander: Die Novopangäa- und Amasia-Szenarien gehen von einer Kollision Amerikas mit Asien aus, die Pangäa-Proxima-Hypothese dagegen vereinigt die Neue Welt mit dem alten Europa. Kompakt · Die irdischen Landmassen bewegen sich in einem Zyklus, der rund eine halbe Milliarde Jahre dauert. · In 250 Millionen Jahren werden sie sich wieder zu einem Superkontinent vereinigen. · Klimakatastrophen und extreme Temperaturen bedrohen dann das Leben. MEHR ZUM THEMA LESEN Einführung in die Kontinentalverschiebung und Gebirgsbildung: Wolfgang Frisch, Martin Meschede: PLATTENTEKTONIK Primus-Verlag, Darmstadt 2007 (2. Aufl.) € 39,90 Zwei faszinierende Bücher über Vergangenheit und Zukunft der Erde: Peter Ward, Donald Brownlee THE LIFE AND DEATH OF PLANET EARTH Piatkus, New York 2007, € 12,99 Ted Nield SUPERCONTINENT Granta, London 2007, € 22,99 INTERNET Christopher R. Scoteses Paleomap-Projekt: www.scotese.com/earth.htm Liste aller früheren Superkontinente: en.wikipedia.org/wiki/Supercontinent