Aug30

Unter Spannung stehende Erdplatten – eine geologische Situation die entsteht, wenn Platten aufeinander stossen, sich verkeilen oder aneinander vorbei driften – führen zu grossem Druckaufbau in der Kruste. Kann die Erdkruste den Spannungen nicht mehr standhalten, entlädt sie sich mit einem gewaltigen Ruck als Beben, häufig ohne grosse Vorwarnung zunächst im Erdinnern. Die Kraft breitet sich als Wellen aus, ähnlich den Wellen im Wasser und erreichen in Sekundenschnelle den Meeres- oder Erdboden. Eine solche gewaltige und abrupte Druckentladungen hat sich in Italien nicht zum ersten Mal ereignet. Erinnert sei an das letzte Beben 2012 in Norditalien und 2009 in L’Aquila in Mittelitalien. Damit gehört Italien nebst Island, Griechenland und der Türkei zu den am meisten gefährdeten Erdbebenländern Europas.

Wie sieht die geologische Situation in Italien aus?

Plattentektonik Italien

Verlauf der Platten im Mittelmeerraum

In der oberen Grafik sehen wir, wie die Plattengrenzen im Mittelmeerraum verlaufen. Daran gekoppelt ist, wie in der unteren Grafik ersichtlich, eine starke Erdbebentätigkeit. Für Italien heisst dies, die westliche und nord-süd verlaufende Hälfte gehört zur eurasischen Platte, die östliche Hälfte zur afrikanischen. Wo es entlang der Plattengrenze bei einer Druckentlassung zu Beben kommt, lässt sich jedoch nicht vorhersagen.

wo-in-europa-die-erde-bebt

Wo in Europa die Erde bebt , Quelle: Share

Erdbeben sind Teil des Erdgeschehens. So bebt die Erde mehrmals täglich an irgendeiner Stelle der Welt  – im Jahr über eine Million Mal – und führt in bewohnten Gebieten ab einer Stärke von etwa 5,5 auf der Richterskala zu Schäden. Welchen Schaden ein Erdbeben anrichtet, ist in erster Linie eine Frage der Beschaffenheit des Untergrunds. So haben viele Lockergesteine eine hohe Erschütterungsfähigkeit; das heisst, sie reagieren ähnlich wie ein Pudding, bei dem ein leichtes Anstossen des Tellers dazu führt, dass er ein paar Sekunden lang ins Wackeln kommt.

Mit Erdbeben zu leben ist eine Herausforderung. Als förderlich gelten Bauweisen, die bei horizontaler Belastung grosse Verformungen zulassen, sich also duktil und nicht spröde verhalten. Aus dieser Erkenntnis leitet sich der Massnahmenkatalog des erdbebensicheren Bauens ab. Solche Massnahmen verteuern das Bauen allerdings und sind in der Realität nicht einfach umzusetzen, da es die ärmlichere Landbevölkerung trifft.

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Mai26

Mit dem heutigen Beitrag möchte ich die geotektonischen Abläufe unseres Planeten von einer anderen Seite angehen. Es ist ein Erklärungsversuch, der – wie so oft in der Wissenschaft – an den Rand gedrängt, ja sogar zum Tabu erklärt wurde. Es ist die Theorie der Erdexpansion.
Im Kern steht die Beobachtung, dass die Kontinentalplatten nicht nur im Atlantik, sondern auch im Pazifik ineinander passen (Grafik unten links). Da der Pazifik aber so gross ist, fällt es schwer dies zu erkennen. Veranschaulicht wird dies in der Animation rechts unten. Wenn man die Erde im Modell auf die Weise schrumpft, wie sie ursprünglich auch gewachsen ist, erkennt man, dass sämtliche Landmassen wie Puzzleteile ineinander passen. Selbst beim Atlantik fügen sich die Landmassen besser zusammen als es bei der heute akzeptierten Theorie eines Superkontinents der Fall ist und bei dem alle Kontinente auf einer Seite der Erdkugel zusammen haften.

Verteilung der Kontinente und Ozeane     Erdexpansion

Links: heutige Verteilung der Kontinente und Ozeane, Quelle: Internet. Rechts: Erdexpansion, Quelle: Internet.

Vor 180 Millionen Jahren gab es keine Ozeane oder Meere, nur flache Seen. Als die Erde wuchs, entstanden Risse in der Oberfläche, eine Art Schwangerschaftsstreifen auf einem wachsenden Bauch, und da Risse tiefer liegen als Kontinente, sammelte sich dort Wasser. Also liegen alle neuen Flächen unter dem Meeresspiegel.

Weltkarte: Alter des Meeresgrunds

Das Alters des Ozeanbodens nach Farben in Millionen Jahre dargestellt: Rot: 0 bis 20; Orange: 20 bis 48; Gelb: 48 bis 69; Grün: 69 bis 118; Türkis: 118 bis 142; Blau: 142 bis 180. Die Kontinente sind in grau dargestellt, ihre ältesten Gesteine sind mehr als 2 Milliarden Jahre alt. Quelle: Internet

Nimmt man die Karte und setzt sie in ein 3D-Model, d.h. lässt man die neusten (roten) Gebiete als erstes verschwinden, gefolgt von den älteren Gebieten (orange, gelb, grün, türkis und blau), dann stellt man fest, dass die Kontinentalplatten ohne Grössenveränderung, Rotation oder Landverschiebungen perfekt ineinander passen. Man erkennt zudem, dass der pazifische Ozean zwar grösser, aber nicht älter als der atlantische ist. Er sprang einfach nur schneller auf.

Damit wird die Theorie der Plattentektonik und die Existenz eines Superkontinents, z.B. Pangaea im Perm und seinen auseinander driftenden Kontinenten in Frage gestellt. Die Tragweite dieser Theorie ist immens. Nicht nur wäre damit die derzeitige Lehre von der Plattentektonik widerlegt, welche erst seit den 60er Jahren allgemein akzeptiert wird, sondern – und das ist viel spannender – es würde bedeuten, dass durch einen Prozess Materie im Inneren unseres Planeten entsteht. Dieser Frage und der Hypothese der Erdexpansion widmet sich während 45′ die sehr interessante arte Dokumentation – und sie bewegt sich doch!

Damit möchte ich das komplexe Gebiet der Geotektonik mit ihren kontroversen Theorien verlassen. Es war mir ein Anliegen über geologische Ereignisse, ausgelöst von den Erdbeben im Himalaya, diverse Erklärungsansätze gängiger oder eben weniger gängiger Theorien zu diskutieren. Die Wissenschaft entwickelt sich nur über die Gegensätze und Theorien sind immer mit einer gesunden Portion Skepsis zu konsumieren!

Cartoon Kontinentaldrift
Quelle: Internet

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Mai19

Die Verschiebung und Formung von Kontinenten ist eine der wichtigsten Vorgänge für die biologische Evolution. Solche geologische Ereignisse liessen geographische Barrieren entstehen, die zu Artbildung führten. Das Vorkommen der Beuteltiere, Marsupialia, in Australien und Südamerika z.B. weisen auf solche Verschiebungen und Verbreitungen von Organismen hin. Oder als Indien vor ca. 50-40 Mio Jahren aus dem früheren Gondwanaland nordwärts driftete und Eurasien rammte, führte dies zur Auffaltung des Himalaya und zu einer geographischen Barriere für die Lebewesen. Als Konsequenz wurde der weitere Verlauf der biologischen Evolution in diesem Teil der Welt wesentlich verändert.

“Wanderrouten” verschiedener Tiergattungen führten quer über den ganzen Planeten, wie wir ihn heute kennen und so wurde auf dieser Basis der fiktive Superkontinent Pangäa (griechisch “All-Erde”) zusammengesteckt. Die Landmassen waren vereint als sich die Arten entwickelten, denn die Wanderrouten können nur zu Land statt gefunden haben. Man spricht deshalb von Superkontinent-Zyklen, von denen fünf oder sechs im Laufe der Erdgeschichte postuliert werden. Allerdings ist nur der letzte mit dem Namen Pangäa (vor ca. 250 Millionen Jahre) bezeichnet.

Verbreitungsgebiete von Cynognathus, Mesosaurus, Glossopteris und Lystrosaurus

In der Grafik sind die paläobiogeographischen Verbreitungsgebiete von CynognathusMesosaurusGlossopteris und Lystrosaurus vereinfacht dargestellt. Bild: Snider-Pellegrini Wegener, Quelle: Internet.

Wie steht es nun mit den Erklärungsversuchen bzw. Theorien? Heute wird mit Hilfe der Kontinentalverschiebung bzw. Plattentektonik geologisch aktive Zonen auf der Erde wie Vulkanismus, Erdbeben, Plattenverschiebung oder Gebirgsbildung erklärt. Es gibt aber noch andere Theorien. Diese Thematik führt uns ins Gebiet der Geotektonik, welcher ich im nächsten Beitrag nachgehen werde. Wir sind also immer noch auf unserer Reise durch weltumspannende Prozesse, Phänomene und Erklärungsmodelle. Ahoi und bis nächste Woche!

>> Youtube Film zur Kontinentaldrift

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Die Lösung

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