Die Plattentektonik.

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 40

Nachdem meine kleine Abhandlung der Geschichte der Plattentektonik auf Interesse gestoßen ist, dachte ich, ich führe das Ganze heute gleich mal weiter.

Viele (Irr)wege wurden beschritten, bis Alfred Wegener 1915 den Mut hatte, revolutionäre Aussagen zum Auseinanderbrechen und Bewegen der kontinentalen Lithosphäreplatten der Erdkruste zu veröffentlichen. Seine Begründungen über Gezeiten-, Flieh- oder andere Gravitationskräfte als darunterliegenden Mechanismus hinderten seine Theorie damals, den Durchbruch zu erlangen. Erst 1960 mit der Erforschung der Plattentektonik, sollten seine Ideen endlich breiten Anklang finden.

Die Plattentektonik ist die Grundlage für die meisten groben geologischen Prozesse auf diesem Planeten. Auch wenn nicht alle Phänomene bis zur Gänze geklärt sind, wird sie in ihrer Gesamtheit doch von den meisten Menschen heute als schlüssig und wahrscheinlich angesehen.

Vorgänge an Plattengrenzen. Systematisch

So sorgt die Konvektion des zähviskosen Gesteinsmaterials im Erdmantel dafür, dass die äußeren Bereiche, die die sieben großen Lithosphärenplatten einbetten, langsam und stetig bewegt werden. Die Erdkruste und ihre ozeanische und kontinentale Kruste sind somit nicht "schwimmende" Fragmente auf einem heissen, flüssigen Untergrund sondern lediglich die sichtbare, abgekühlte "Haut" des Mantelkörpers. Diese ist teilweise eingerissen und wird kontinuierlich neu gebildet und vernichtet.

Primäre Auswirkungen dessen sind die Entstehung von Faltengebirgen und Tiefseerinnen. Beide dienen der Auflösung/Aufschichtung von Krustenmaterial. Im Falle der Gebirge natürlich vornehmlich der kontinentalen, an Tiefseerinnen durch Subduktion die ozeanische Kruste. Sekundäre Phänomene sind in diesem Zusammenhang Vulkane und Erdbeben, mit all den tertiären Erscheinungen wie Tsunamis, Hangrutschen, Ascheregen, Natur- und Humankatastrophen.

An destruktiven Plattengrenzen findet man eine Vielzahl von Prozessen und Phänomenen, die stark von den spezifischen Gegebenheiten des Untergrundes abhängig sind. Subduktion, also das "Abtauchen" der dichteren Masse unter der leichteren oder das Kollidieren und Auffalten der Plattenränder sind die groben Mechanismen, die hier zu Grunde liegen.

Die Anden als Hochgebirge am Rande einer klassischen Subduktionszone sind auch im alltäglichen Umgang mit Geomorphologie kein Geheimnis mehr. Im Tiefseebereich kommt es immer wieder, wie im Beispiel der japanischen Inseln, zu einer gekrümmten Inselkettenbildung vulkanischen Ursprungs. Die Krümmung resultiert aus der Kugelform der Erde und der damit verbundenen Geometrie der Plattengrenzen. Werden nur ozeanische Platten subduziert, wie es in der südostasiatischen Inselwelt oder der Karibik der Fall ist, wo die Platten zudem noch entgegengesetzt gerichtet bewegt werden, ist die global heftigste Vulkanaktivität nicht mehr verwunderlich.

Ist zwischen zwei Platten der ozeanische Bereich völlig aufgebraucht und stoßen somit kontinentale Massen aufeinander, wie im Falle der Indischen Platte und Asien, kommt es, siehe Himalaya, zu massiven Gebirgsbildungen.

Heezen und Tharp. Dank an "http://www.thefullwiki.org/Bruce_C._Heezen"

Um den Erdradius gleich zu halten, muss an anderer Stelle natürlich neues Material gebildet werden. Dies geschieht an divergierenden Plattengrenzen, an denen basaltischer Meeresboden ständig neu an die Oberfläche dringt. Das sogenannte "Seafloor spreading" war auch Grund für die Entdeckung der Plattentektonik, sorgten doch Wissenschaftler wie Hess, Dietz und Carey dafür, dass mehr und mehr Publikationen an die Öffentlichkeit drangen, die genau diese Punkte untersuchten. Marie Tharp als herausragende Kartografin der Meeresböden und mittelozeanischen Rücken sorgte zusammen mit Bruce C. Heezen für eine bedeutende Grundlagenforschung. Die „Heezen-Tharp physiographischen Karten" sind geo-geschichtlich hochinteressant und heute in Google Earth eingebunden. Einen Lesetipp habe ich hierfür natürlich auch vorbereitet: Mapping the Deep: The Extraordinary Story of Ocean Science

Durch die Erkenntnis, dass diese mittelozeanischen Rücken vulkanisch aktiv sind und zum Teil erhebliche Mengen (Kissen-)Lava freisetzen, diese erkalteten Ströme ein paläomagnetisch spiegelsymmetrisches Streifenmuster verinnerlichen und in weiterer Entfernung der Rücken die Sedimentbedeckung mächtiger wird, lag der Schluss nahe, dass es hier zur Bildung neuer Erdkruste kommt. Interessant ist auch die unterstützende Tatsache, dass keine Messung ein Meeresbodenalter über 200 Mill. Jahren ergeben hat. Im Schnitt ist der Ozeanböden der Erde jünger als 65 Mill. Jahre. Heute hat man ermittelt, dass die Driftraten der großen Lithosphärenplatten bei 2-20cm pro Jahr liegen.

Magnetische Streifung am MOR. (wikipedia.de via Kurgus)

Die Grabenbildung ist kein rein ozeanischer Prozess. Da die kontinentalen Platten nicht losgelöst auf der ozeanischen Kruste schwimmen, kommt es auch auf dem Festland zu derartigen Komplexen. Das klassische Beispiel hierfür ist in Afrika zu finden. Das rote Meer als Vorstufe eines Ozeans, der den afrikanischen Kontinent spaltet, ist nicht nur Popcornunterhaltung, sondern geologische Realität. Am Ostafrikanischen Graben wird Kustenmaterial aufgewölbt, es kommt vermehrt zu Vulkanismus. Eine Riftflankengebirgsbildung kann man hier lehrbuchmäßig verfolgen. Die Erhebung in Nord-Süd-Ausrichtung wird heute als mitbestimmender Antrieb für die Entwicklung des aufrechten Ganges des Menschen angesehen. Durch den verhinderten Wolkenzug nach Ostafrika wandelte sich Regenwald zu Steppenlandschaft und sorgte so für genau die ökologische Nische, die die ersten Hominiden besetzten.

Somit ist eines klar- die Plattentektonik ist nicht nur eine hochkomplexe, logische und spannende Struktur unseres Planeten, die einerseits für Leid, Zerstörung und schlimme Schicksale sorgt, sondern im gleichen Zuge auch lebensnotwendiger Motor dieses Planeten, denn: Die Welt ist im Wandel.

Autor: Anke Bebber· 31.05.11 · 14:34 Uhr· 40 Kommentare

Die Geschichte der Kontinentaldrift

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 51

"Die Welt ist im Wandel. Ich spüre es im Wasser, ich spüre es in der Erde, ich rieche es in der Luft." (Galadriel, aus: "Der Herr der Ringe", J.R.R. Tolkien)

Ja, die Welt ist im Wandel. Geologisch gesehen ist dies sogar nicht nur metaphorisch, sondern eher nüchtern und tatsächlich so zu sehen.
Die Bewegung, Aufspaltung und Vereinigung von Kontinenten wird als Kontinentaldrift oder Kontinentalverschiebung bezeichnet.

Diese mobile Theorie löste die erste Vorstellung der Menschen ab, die Erde sei schon seit Anbeginn der Zeit gleichgestaltlich gewesen.

Mit Beginn der Kartografie und einem immer genaueren globalen Bild allerdings drängte sich die Ähnlichkeit der Küstenlinie Südamerikas und Afrikas auf. Spannende Erklärungen fanden sich im 17. / 18. Jh., die einerseits eine Horizontalverschiebung anregten, andererseits die biblische Sintflut als Grund dieses Auseinanderbrechens sahen.

Interessant finde ich den Weitblick von Benjamin Franklin, der 1782 an Jean-Louis Giraud-Soulavie, seines Zeichens Geologe in Paris, einen Brief zukommen lies, der folgende Passage enthielt: „Solche Veränderungen in den äußeren Bereichen der Erde schienen mir unwahrscheinlich zu sein, wenn die Erde bis zum Mittelpunkt fest wäre. Ich stellte mir daher vor, dass die inneren Bereiche eine Flüssigkeit von weitaus höherer Dichte und höherem spezifischen Gewicht sein könnten als irgendeine der festen Substanzen, die wir kennen und dass deshalb die äußeren Bereiche auf oder in der Flüssigkeit schwimmen. Damit wäre die Oberfläche der Erde eine Schale, die durch die heftigen Bewegungen der Flüssigkeit, auf der sie schwimmt, zerbrechen und in Unordnung geraten kann..."

1882 stellte Osmond Fisher die Behauptung auf, dass der Pazifik die sichtbare Narbe der Abspaltung des Mondes von der Erde sei. Diese Theorie stellte Charles Darwins Sohn zehn Jahre zuvor auf. Sie besagt, dass die Erde in ihrer Frühphase stärker als heute rotierte und somit durch entstehende Instabilitäten einen Teil abspaltete, der heute als Mond unseren Planeten begleitet. Noch immer gilt diese Möglichkeit als eventuelle Entstehungstheorie, wenn auch nicht als die wahrscheinlichste. Ganz geklärt scheint das Thema noch nicht zu sein. Wer mag, kann sich hier genauer informieren.

Suess- Denkmal in Wien (wikipedia.de via Herbert Ortner)

Der österreichische Geologe Eduard Suess stellte nicht die Ähnlichkeiten der Kontinentlinien, sondern auch die Faunenzusammenhänge zur Debatte, die kontinenteübergreifend vorhanden sind. Seine Erklärung waren Landbrücken, die während des Känozoikums absanken. Suess und seine Geosynklinaltheorie galten bis in die 1960er Jahre als unangefochten fachlich richtig. Dies ist auch nicht weiter verwunderlich, deckt sie doch alle bis dahin bekannten Prozesse und Beobachtungen ab und ist in sich logisch.

Als 1915 Alfred Wegeners Buch "Die Entstehung der Kontinente und Ozeane" erschien, ging ein "Aufschrei" durch die geowissenschaftliche Gesellschaft. Wegener betrachtete nicht nur die offensichtlichen Küstenlinien, sondern verglich die Schelfzonen der Kontinente miteinander. Das so entstandene Bild und die mögliche Zusammenpuzzlen der Landmassen zu einem großen Kontinent war eine der größten Theorien der Geologie. Beachtlich ist auch die Tiefgründigkeit, mit der Wegener seine Arbeit verfasst hat. So verglich er auch die Gebirgsmassive Südamerikas und Afrikas miteinander und stellte sowohl tektonisch als auch mineralogisch Zusammenhänge her. Glaziale Schleifspuren gleicher Richtung und fossilie Mesosaurier, auch die rezenten Manatis, all dies lässt sich auf Südamerika/Afrika übertragen.

Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung hatte die Theorie der Kontinentaldrift allerdings einen großen Haken- der Mechanismus war nicht korrekt erkannt worden. Dies war zu Beginn des 20. Jh. auch noch gar nicht möglich.

Alfred Wegener 1912 in Grönland

Für Wegener "schwamm" sie leichte SiAl Kruste auf der schweren SiMa Kruste wie ein Eisberg auf dem Wasser. Wie so oft, wenn Wissenschaftler etwas auf der Erde nicht erklären können, suchen sie den Grund außerhalb. Astronomische Bremskräfte durch den Mond, Gezeitenkräfte oder die "Polflucht"- bei der die Kontinente auf den Äquator zugetrieben werden aufgrund der Fliehkraft der Erde, all dies waren damals plausible Erklärungsversuche. Erst das 1960 veröffentlichte Konzept der Plattentektonik brachte Wegeners Theorie die nötige Schubkraft, um international wissenschaftlich anerkannt zu werden. Doch auch hiermit taten sich die Gesellschaften schwer, war Wegener als Person doch eine "Persona non grada" - Von Haus aus Astronom, Klimatologe und Meteorologe betrachtete er auch die Geowissenschaften als Teilmenge aller NATURwissenschaften. Fachübergreifend und thematisch ineinander greifend. Für viele war das damals undenkbar, wenn es auch heute fast selbstverständlich ist/ sein sollte, in solchen Dimensionen zu denken.
Wer mehr über ihn wissen möchte, dem sei dieses Buch: Abenteuer in Schnee und Eis - Alfred Wegener ans Herz gelegt.

Als Dankeschön fürs Lesen gibt es jetzt noch eine schicke Animation der Kontinentalverschiebung der letzten 150 Mill. Jahre:

Auseinanderbrechen Pangäas (wikipedia.de via Tbower)

Autor: Anke Bebber· 30.05.11 · 15:10 Uhr· 51 Kommentare

Die Lithosphären-Atmosphären-Ionosphären Verbindung- ein weiterer Schritt in Richtung Erdbebenvorhersage?

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 33

Schon 1977 wurde untersucht, dass aus tieferen Gesteinsschichten Radon aufsteigt, wenn tektonischer Stress die Schichten beeinflusst. An Transformstörungen wie der San Andreas Verwerfungen wird dieses Phänomen schon sehr lange recht routiniert eingesetzt, um die Gefahr bevorstehener Erdbeben einschätzen zu können.

Die Theorie besagt, dass kurz vor einem Beben die Gesteinsschichten porös werden, sich ausdehnen und so das Radon 222 nach oben in den Boden aufsteigen kann. Hier reichert es sich zum Beispiel im Wasser an und kann gezielt gemessen werden.
In San Francisco werden bis zu 4mal erhöhte Normwerte vor Beben dokumentiert. Damit gilt diese als die derzeit sicherste "Vorhersagemethode" für Erdbeben.

Doch nicht nur im Boden, auch in der Atmosphäre erhöht sich der Anteil am Gas.
Aktuell und spektakulär sind die Daten, die von Dimitar Ouzounov vom NASA Goddard Space Flight Centre in Maryland und seinen Mitarbeitern gesammelt wurden. Sie beziehen sich auf das Beben von Japan, welches am 11.3.2011 den Tsunami von Sendai hervorgerufen hatte.

Die atmosphärischen Daten zeigen folgendes Bild:

Wie zu sehen ist, gab es drei Tage vor dem Erdbeben einen massiven Anstieg des Gesamtelektronengehalts in der Ionosphäre. Zeitgleich nahmen Satelliten einen Anstieg der Infrarotemisson über dem Epizentrum wahr, mit einer Verzögerung hierzu, denn das Maximum wurde wenige Stunden vor dem Beben erreicht. Man könnte also ganz plakativ zusammenfassen:

Die Atmosphäre heizte sich auf.

Die Lithosphären-Atmosphären-Ionosphären-Verbindung vereint die bestehende Theorie mit den neuen Erkenntnissen. An Stresszonen treten vor einem Beben große Mengen Radon aus dem Erdreich aus. Die Radioaktivität dessen ionisiert die Atmoshäre deutlich und führt so zu einer Kettenreaktion. Wassermoleküle werden von den Elektronen angezogen. Somit kommt es zu einer erhöhten Kondensation, welche exogen ist und durch die Wärmeabgabe Infrarotstrahlung freisetzt.

Dass Litho- Atmo- und Ionosphäre ein komplexes System bilden sollte allgemeinverständlich sein. Somit ist es auch nicht verwunderlich, dass ich in allen Zonen Veränderungen nachweisen lassen, wenn es Turbulenzen in einem Teilbereich gibt.

Auch in einem anderen Werk, nämlich in Ionospheric Precursors of Earthquakes findet man die Information, dass in der F- Schicht der Ionosphäre die kritische oder Plasmafrequenz, veränderlich ist. Diese Frequenz, bei der die Strahlung noch reflektiert und nicht durchgelassen wird, ist abhängig von der Gesamtionisation der Schicht. Und dass diese von elektromagnetischer Erwärmung in Form von Ionengehalt und Wärmestrahlung beeinflusst wird, wurde oben beschrieben.

Nun muss die Auswertung der Daten zeigen, wie und ob man mit einem dichten Obervationsnetz einen Nutzen für die Bevölkerung daraus ziehen kann. Leider kann man ja Daten in der Regel erst NACH einem Ereignis sammeln. Ich bin gespannt, ob das Forschungspotential genutzt werden kann, um Prognosen möglich zu machen.

Autor: Anke Bebber· 24.05.11 · 14:24 Uhr· 33 Kommentare

Die Anatolische Platte und die Gefahr für Istanbul

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 48

Nicht erst seit dem gestrigen Beben in der Westtürkei ist klar: Die Region um die Transformstörung im Norden der Anatolischen Lithosphärenplatte ist eine der aktivsten seismologischen Gegenden der Erde.

Die kleine Anatolische Platte, die den türkischen Staat fast komplett innehat, wird nach Westen geschoben, von der Arabischen, nach Norden driftenden Platte und der Eurasischen begrenzt, die selbst relativ stetig nach Westen "treibt".

Im Norden der Anatolischen Platte findet man eine sehr prägnante Stresszone: Die nordanatolische Verwerfung. Es handelt sich hier um eine Transformstörung, Zwei kontinentale Platten schieben sich hier aneinander vorbei. Bekannter ist die San- Andreas- Störung in Nordamerika, wobei auch diese hier erhebliche Gefahren für die dort lebenden Menschen birgt.

Istanbul mit seinen über 13 Mio Menschen im Stadtgebiet liegt nur 20 km von der Störung entfernt. Zuletzt 1766 von einem starken Beben betroffen, gehen Experten von einem Starkbeben (ab Magnitude 7,0) bis 2025 aus. Das verheerende Erdbeben 1999 mit 17000 Toten bei Gölcük gilt als Vorbote dieses Ereignisses.

An einer Transformstörung entstehen sehr große Reibungsspannungen, die meist nur lokal und dann in sehr starken Verschiebungen (130km bei Izmit) der Erdkruste entladen. Dadurch wird die Gesamtspannung der Störungszone aber nicht komplett genommen. Im Gegenteil. Am Ende der Zone steigert sich die Energie nach einer lokalen Entlastung deutlich. Beben, die aus solchen Gründen resultieren, sind meist oberflächennah, was gerade in dicht besiedelten Regionen zur enormen Gefahr für den Menschen werden kann.

Im Falle der Nordanatolischen Verwerfung kann man eine deutliche Ost- West- Abfolge von Erdbeben feststellen, so dass die Spannungsspitze um Istanbul früher oder später gelöst werden wird. Rund um die Stadt gibt es ein Netzwerk von Messstationen und Notfallsystemen, die zwar weder das Unglück vermeiden noch die Bevölkerung warnen können, aber Gasleitungen schließen, Ampeln auf rot stellen und Züge anhalten können.

Türkische Geologen haben 20km südlich von Istanbul eine Spannungskonzentration gemessen, die im Marmarameer auf eine Länge von 120km eine Verschiebung auslösen würde und ein Erdbeben der Stärke 7,6 zur Folge hätte. Auch Tsunamis wären möglich. Was das für die Gebäude der Stadt zur Folge hätte, von denen 85% ohne Baugenehmigung und entsprechende Sicherung errichtet wurden, möchte man sich gar nicht vorstellen.

Nun erschütterte am 19.5. 2011 ein Erdbeben der Stärke 5,9 die Gegend um die Stadt Simav. 3 Menschen kamen ums Leben, 100 wurden verletzt. Die Stadt liegt in etwa auf dem selben Längengrad wie Istanbul, allerdings 450km weiter südlich.

Autor: Anke Bebber· 20.05.11 · 15:59 Uhr· 48 Kommentare

Warum Schlangen fast Drachen sind.

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 12

In der Grube Messel wurde mal wieder ein spektakulärer Fund gemacht. Oder eher: Ein spektakulärer Fund der Grube Messel wurde untersucht und brachte sehr interessante Zusammenhänge zutage. ODER: Ein wa(h)ranisch-serpentologisch-faszinierendes Ergebnis lieferte die Untersuchung eines Messelfundes.
Genug der Wortspielereien, lassen wir die Fakten sprechen.

47 Mio Jahre - so alt ist die Eidechse, die in der Grube Messel für eine evolutionstechnisch interessante Schlussfolgerung sorgte. Das Fossil der Art Cryptolacerta hassiaca steht als "Brückentier" zwischen Echten Eidechsen (Lacertidae) und Wurmschleichen (Amphisbaenia). Bisher ging man davon aus, dass die runde Kopfform der Wurmschleichen als Wegbereiter der Schlangen galt, bei denen sich dann "nur noch" die Beine zurückbildeten.

Die neuen Ergebnisse öffnen aber die Türen für weitere Möglichkeiten. So hat sich die Körperform von Schlangen und Wurmschleichen offenbar konvergent entwickelt, denn letztere und Eidechsen haben in Gattungen wie Cryptolacerta einen gemeinsamen Vorfahren.

Die Schlangen entwickelten sich nicht aus den Lacertiden, sondern haben mit den Waranen gemeinsame Abstammungslinien.
Es ist schon spannend, was die Forschung heute dank CT und anderen Hightechmethoden herausfinden kann.

Wer mehr dazu lesen möchte, kann sich hier mal schlau machen.

Autor: Anke Bebber· 19.05.11 · 14:45 Uhr· 12 Kommentare

Alt und faltig- die ältesten Gesteine der Erde

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 17

Mein heutiger Artikel ist eine versprochene Preisauszeichnung :)

Voller Ehrfurcht also werde ich mich den ältesten Belegen der Krustenbildung widmen, die wir auf unserem Planeten noch finden können. Den Urgesteinen quasi, aber im wörtlichen Sinne.

Nun, wenn man den gängigen Theorien einer Erde, die vor 4,55 Mrd. Jahren gebildet wurde, folgt (ja, auch andere Möglichkeiten gibt es), dann sind die Bändererze des Nuvvuagittuq-Grünsteingürtels mit ihren 4,28Mrd. Jahren wohl die Väter Väter Väter Väter aller Gesteine, die derzeit bestimmt wurden. Laut den untersuchenden Wissenschaftlern geht man davon aus, dass es sich um Relikte der ersten Erdkruste handelt.

Doch was genau sind eigentlich "Grünsteine"?

Meist submarin erstarrte basische, meist aus Pyroxen und Plagioklas ( tw. auch aus Hornblende oder Olivin ) bestehende Intrusiv - oder Extrusivgesteine, welche durch Mineraltransformation (Chloritisierung, Uralitisierung, Serpentinisierung ) zu Grünsteinbildung führen.(Quelle)

Und "Bändererze"?

Marine Sedimentgesteine, welche im Präkambrium (Paläozoikum, vor ca. 2,5-1,8 Mrd. Jahren) entstanden und an Schilde alter Kontinente gebunden sind.(...)Bändererze habe einen schichtförmigen Aufbau mit wechselnden Lagen von Jaspis, einem eisenreichen Hornstein (engl.: chert) und Eisenmineralien. (wesentlich Hämatit und Magnetit; auch Grunerit, Limonit, Siderit und Pyrit). Einige bekannte Bändererze bestehen zusätzlich noch aus Tigeraugen-Quarz, der sich bildet, wenn Quarz das faserige Mineral Krokidolith (bekannt als blauer Asbest) ersetzt. (ebenda)

Die C. und ich vor JAHREN im Botanischen Garten Dresden vor dem 8,5t schweren Bändererzbrocken der SNSD. (extra für euch vom Analogbild gescannt!!!)

Mit den Grünsteinen haben wir also die ältesten Gesteine der Welt. Mit der Abtragung und Metamorphose derer entstanden, unter anderem, die Bändererze. Meines Wissens sind originale Grünsteingürtel-Blöcke in Europa nicht zu bestaunen, man berichtige mich, wenn man besseres weiß. (Die "Grünsteine" des Watzmanns haben mit DEN Grünsteinen übrigens nichts zu tun!)

Das überhaupt älteste bestimmte Gestein ist mit 4,417+/- 6 Millionen Jahren übrigens eine Mondbrekzie,

Nun, wenn wir den Blickwinkel wieder etwas zusammennehmen und ein wenig nachlesen, wird man feststellen, dass die in Deutschland ältesten Gesteine entweder aus Skandinavien eingeschleppte Findlinge sind (Wie der "Alte Schwede" in Hamburg) - deren "Gesteins"alter ist bis zu 700 Mill. Jahre.
Anstehend, also richtig landschaftsbildend und dort entstanden, ist der "Eklogit" im Schwarzwald, genauer am Silberberg von Hinterzarten, das älteste Gestein Deutschlands. 1985 wurde das Alter quasi zufällig so rekordverdächtig bestimmt. Leider ohne tiefere Quelle, nur in einem Forum zitiert, findet man eine Altersangabe von 2.07 +/- 0.085 Milliarden Jahre.

Das ist doch schonmal was, oder? Wer also wirklich mal auf Tuchfühlung mit wirklich ALTEN Steinen gehen möchte, findet auch schon im Lande ganz ansprechende Möglichkeiten. Im Schwarzwald so richtig anstehend, in Dresden aus Nordamerika importiert. Beide sind mit (grob) 2 Milliarden Jahren...alt.

Ich muss ganz ehrlich sagen, dass ich das Bändererz von Dresden wirklich, wirklich beeindruckend fand. Wäre ich pathetisch, würde ich sagen, dass eine "weise Aura" von dem Brocken ausgeht. Das sollte eigentlich auf die to-do-Liste eines gelungenen Lebens aufgenommen werden. Ihr wisst schon, ein Haus bauen, einen Sohn zur Welt bringen und einen Baum pflanzen. Und- einen 2 Milliarden Jahre alten Stein berühren. Toll. Ich brauche also nur noch ein Haus bauen! :D

Und ehe ich noch so richtig philosophisch werde, freue ich mich auf eure Kommentare und beende diesen Artikel. :)

Autor: Anke Bebber· 18.05.11 · 20:01 Uhr· 17 Kommentare

Schwarmbeben in Deutschland- Ein Beitrag über das Vogtland

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 46

Vor ein paar Tagen trat im twitter einer meiner Follower mit einer Artikelanfrage auf mich zu.
Und da mir meine Leser wichtig sind, nutze ich die Gunst der bastelnden Kindern, um ein paar Worte über diese sehr spezielle und interessante Gegend Sachsens zu verfassen: Das Vogtland.

Beziehungsweise nicht das Ganze soll Thema sein, sondern spezielle Erdbebenserien, die auch "Schwarmbeben" genannt werden.

Erst kommen sie langsam in Gang, dann bebt die Erde ständig. Eine solche Periode kann ein paar Tage dauern- aber auch ein ganzes Jahr. Wenn die seismische Aktivität dann langsam nachlässt, hat sich die Lage wieder beruhigt. In der Hauptphase eines solchen Schwarms ist die Magnitude in der Regel fast immer gleich, bei jedem Einzelbeben.

Der Begriff "Schwarm" wurde von Josef Knett geprägt, und zwar genau dort, wo sie noch immer auftreten, im Vogtland. 1824 waren dort etwa 100 Beben wahrgenommen worden, und 1899 hatte er einen Bericht darüber verfasst.

In den letzten Jahren kam es im Winter 1985/86, Herbst 2000, im Oktober 2008 (hier das bisher stärkste von 4,4 der Richterskala) zu deutlichen Schwarmbeben.
Sie ereignen sich in einer Tiefe von 8-10 Kilometern.

Im Vogtland gilt eine Magmablase unter Böhmen, in ca. 30km Tiefe, als wahrscheinlichster Grund der Instabilität. Entweichende Gase steigen hiervon auf und "durchrütteln" die obere Kruste. (Anmerkung: Das wäre der Moment gewesen, vom "Supervulkan im Herzen Europas" zu schreiben. :) )

Die Gründe für derartige Erscheinungen außerhalb der Region Vogtland/ Böhmen sind jedoch vielfältig. Man kann annehmen, dass es Fluidbewegungen in der Erdkruste oder dem oberen Mantel sind, die für die Erschütterungen sorgen.
Dokumentiert sind auch kleinere, häufige Beben nach Erdgasbohrungen.
Ein weiteres Gebiet mit Schwarmbebenaktivität (allerdings auch vor dem Hintergrund von Starkregen und dem damit verbundenen Wasserdruck) ist Bad Reichenhall.

Man kann also sagen: Ja, die Region des Egergrabens ist immer noch seismisch aktiv. Randerscheinungen sind Schwarmbeben, die immer wieder, auch spürbar und langanhaltend, in der Gegend wahrgenommen werden.
Eine größere Gefahr geht allerdings nicht von ihnen aus. Denk ich mal. Na, warten wir mal 2012 ab, oder? Da geht ja bekanntlich alles in die Luft.

Autor: Anke Bebber· 16.05.11 · 16:59 Uhr· 46 Kommentare

Ein kleiner Beitrag über das Erdbebenrisiko der Iberischen Halbinsel

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 29

Die Iberische Halbinsel wurde, mal wieder, von einem Erdbeben heimgesucht. Es gab mehrere Tote, viele körperlich und noch mehr psychisch Verletzte, denen ihr Zuhause genommen wurde. Genaue Zahlen möchte ich hier nicht bringen, da die Meldungen noch zu unterschiedlich sind und ich es auch nicht wichtig finde, ob nun 8 oder 11 Menschen ihr Leben verloren. Jedes einzelne ist schlimm genug.

Die Iberische Halbinsel hat ein mittleres Risiko, von Erdbeben betroffen zu sein. Man kann allerdings sagen, dass grob alle 200 Jahre ein heftigeres Beben von etwa 6 auf der Richterskala eintrifft. Doch wie kommt es dazu?

Iberia war einst eine eigene kleine Platte, ein Terrain sozusagen. Dieses wurde von der Afrikanischen einerseits und der Eurasischen Platte andererseits, "zusammengequetscht" und ist nun mit der letzteren verschmolzen. Durch das Aufeinendertreffen der beiden großen Platten und der damit verbundenen Heraushebung der Alpen und Pyrennäen wird auch die Iberische Halbinsel in Mitleidenschaft gezogen. Natürlich weniger intensiv als Italien oder Griechenland, aber auch Spanien spürt die Auswirkungen dieser Bewegung.
In den Pyrennäen zum Beispiel gab es seit dem 15.Jh. 17 Beben mit einer Stärke VIII auf der MSK-Skala. Zudem kamen 4 mit einer Stärke von IX. (Die MSK Skala ist hierbei aussagekräftiger, da die Beobachtungen in Worten erfasst wurden und keine Apparaturen zum Messen zugegen waren)

Man kann also zusammenfassen: Das jüngste Beben um Murcia reiht sich ein in eine Reihe "normaler" Ereignisse, die durch das Abtauchen der Afrikanischen unter die Eurasische Platte bedingt sind.

So sehen es die meisten Wissenschaftler.

Eine weitergehende Theorie besagt, dass auch isostatische Kontinentalbewegungen, in dem Falle das Aufsteigen des Baltischen Schildes (bedingt duch den Gewichtsverlust des Abtauens der Inlandeismassen der letzten Eiszeit) zu neuen Stresslinien innerhalb der kontinentalen Kruste führt. Das Beben von Barcelona am 21.9. 2004 steht nämlich in Verbindung mit Erschütterungen in Kaliningrad, die just zu dem Zeitpunkt dort für Evakuierungsmaßnahmen sorgten.
Ob man nun das Erdbebenrisiko Europas neu evaluieren sollte, ist allerdings fraglich.

Autor: Anke Bebber· 12.05.11 · 14:46 Uhr· 29 Kommentare

Plattentektonik kennt man ja, aber ... auch "außerirdisch"?

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 88

Heute wird es etwas interdisziplinär. Auch wenn hier mit Florian ein gestandener Astronom bloggt, möchte ich einen Exkurs in sein Metier wagen- weil ich die unterschiedlichen Vorgänge, die ähnlich einer Plattentektonik sind/sein könnten, auf den umgebenden Himmelskörpern schlicht spannend finde.

Auf kleinen Planeten wie dem Merkur oder den großen Monden ist die Lithosphäre zu mächtig im Verhältnis zum Durchmesser des Körpers, um einen solchen Konvektionsprozess in Gang zu setzen.

Schalenbau des Ganymed

Anders sieht es aus bei erdähnlichen Monden wie dem Jupitermond Ganymed. Dieser besteht oberflächlich aus zwei kontinentalen Platten unterschiedlicher Bewegungsrichtung, die im Laufe ihrer (mittlerweile stillgestandenen) Plattentektonik Gräben bildeten, Störungszonen und Verwerfungen formten und Gebirge auffalteten. Selbst Zonen wässriger Lavaflüsse, bedingt duch Kryovulkanismus, sind erkannt und beschrieben worden. Durch seinen vierschichtigen Aufbau aus metallischem Kern, Silikatmantel, Wassereisdecke und fester Eiskruste vermuten Wissenschaftler, dass er zu früheren Zeiten deutlich höhere Temperaturen hatte, die eine solche Art der Tektonik möglich machten.

3D Bild der Kraterlandschaft der Venus

Erdähnlich wie die Venus ist, mit ihrem starken Vulkanismus und den Gebirgen auf der Oberfläche, konnte jedoch eine Plattentektonik bisher ausgeschlossen werden, was Fragen hinsichtlich der Orogenese aufwirft. Die plausibelste Erklärung für eine fehlende Bewegung der Lithosphäreplatten ist das Nichtvorhandenseins freien Wassers. In Kristallen eingebundene Wassermoleküle dienen bei Druck- und Temperaturzunahme als Schmiermittel für eine Viskosität innerhalb der Gesteinskörper. Durch das Subduzieren solchen Krustenmaterials werden große Mengen Wasser im äußeren Erdmantel frei und sorgen so für eine Absenkung der Schmelztemperatur und somit für das Aufschmelzen des Gesteins, was letztlich Teil der Mantelkonvektion wird. Da auf der Venus kein Kristallwasser nachgewiesen werden konnte, ist es plausibel, dass ein solcher Kreislauf nicht in Gang kommen kann.

Auf dem Mars gibt es Kristallwasser. Eine Lithosphäre mit aufgereihten Schildvulkanen und folgenden Grabensystemen. Hier ist es wahrscheinlich die zu niedrige Temperatur, die die Entstehung einer echten Plattentektonik verhindert. Man könnte behaupten, die heute sichtbaren Strukturen sind Relikte eines vergangenen Riftings.

Auf Europa ähneln Eisschollen Lithosphärenplatten

Denkbar wäre eine "Kontinentaldrift" auf dem Jupitermond Europa und dem Saturnmond Enceladus. Unter Europas Eispanzer befindet sich festes Material, und die Verteilung der Lineatur der Europa-Oberfläche lässt vermuten, dass der Eispanzer nicht fest mit dem Lithosphärenkörper verbunden ist, sondern wie Packeis aufschwimmt. Eine teilweise Aufschmelzung des Eises durch Gezeitenkräfte wäre plausibel. Es gibt Bereiche glatter Eisfläche, die darauf schließen lässt, dass in Bruchzonen erwärmtes Eis nach außen drang und noch unbeschadet durchfrieren konnte. Vergleichbar mit irdischen Verhältnissen könnte Europas Eispanzer 12-15km dick sein und auf einem 100km mächtigen "Ozean" schwimmen. Die Gezeitenkräfte heben Bereiche der Kruste um bis zu 30m an, so dass Brüche, Verwerfungen und Überschiebungen stattfinden konnten. Es scheint, dass die Eiskruste völlig vom Gesteinskörper des Mondes abgekoppelt ist, denn die Daten der Raumsonden Galileo und Voyager II zeigen, dass sich die Kruste in 10000 Jahren einmal komplett um den inneren Kern gedreht haben muss.

Terraines auf Enceladus

Enceladus als annähernd kugelförmiger Himmelskörper besitzt einen schweren Kern, eventuell silikatischen Ursprungs, und eine Eiskruste. Durch Kältevulkanismus (Kryovulkanismus) konnte durch Gezeitenkräfte leicht erwärmtes Wasser aus dem Untergrund emporsteigen und sich auf der Oberfläche ausbreiten. Enceladus ist der kleinste Himmelskörper des Sonnensystems, auf dem geologische Prozesse beobachtet werden konnten.

Zuletzt fällt der Blick diesen Artikels auf Io. Der Jupitermond zeigt einen derart starken Vulkanismus, dass eine Entstehung von Lithosphärenplatten bisher nicht möglich war.

Autor: Anke Bebber· 06.05.11 · 13:12 Uhr· 88 Kommentare

Ein Stein, der gar kein Stein ist.

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 18

Steine sind hart und kalt. Meist. Das impliziert Ausnahmen. Von der Sonne erwärmte dunkle Brocken können warm sein. Oder noch nicht abgekühlte Lava.
Oder eben, und darum soll es heute gehen, Bernstein.

Bernstein. (wikipedia via Hannes Grobe)

Bernstein ist schlicht Harz. Fossiles Harz, welches über einen langen Zeitraum so getrocknet ist, dass man es heute als "Stein" ansprechen kann. Mit einer Mohs'schen Härte von 2--2,5 kann man es leicht schneiden. Da es kein wirklicher Stein ist, gehört es keiner Kristallklasse an, man findet es nur amorph.

Sein Name leitet sich vom mittelniederdeutschen "börnen" für "brennen" ab, was die spannendste Eigenschaft des Steins widerspiegelt: Man kann ihn anzünden. Was nicht verwunderlich ist, denkt man daran, dass es sich hierbei um Harz handelt. Es verbrennt mit einer hellen, stark rußenden Flamme, die stark harzig riecht.

Ein weiters Merkmal der Substanz machte man sich in vornehmen antiken Haushalten zunutze: Hier verwendete man größere Stücke als Kleiderbürste, denn auf Wolle, Seide oder anderen Fasern kommt es schnell zu einer elektrostatischen Aufladung, wenn man darüberstreicht. Auch Fusseln und Schmutzpartikel bleiben somit am Material "kleben". Da es damals "élektron" genannt wurde, was "hell, strahlend" bedeutete, galt dieser Wortstamm als Begründer für das elektrisch negativ geladene Elektron und der Elektrizität.

Aufgrund seiner geringen Dichte geht Bernstein in Süßwasser zwar unter, in stark salzigem Wasser aber schwimmt er auf. So kann man größere Mengen kleinerer Steine relativ einfach von Sand und Geröll abtrennen, wenn man am Strand fündig geworden ist.

Chemisch betrachtet ist Bernstein ein Kohlenwasserstoff, der zu 67-81% aus Kohlenstoff, zudem natürlich aus Wasserstoff und Sauerstoff besteht. Oft ist bis zu 1% Schwefel beigemengt. Die amorphe Substanz besteht aus Fadenmolekülen unterschiedlicher Säuren. Das Ester Succinin bildet den unlöslichen Teil der Mischung.

Roher Bernstein, der nicht auf dem Meeresboden abgeschliffen oder mit Öl klargekocht wurde, besitzt eine braune Verwitterungskruste, die aufgrund der Reaktivität mit Sauerstoff nach und nach entsteht.

Einen festen Zeitpunkt, wo Harz nicht mehr nur Harz, sondern auch polymerisiert und somit "versteinert" ist, gibt es nicht. Es gibt Jungbernstein, der zwar erhärtet, aber nicht umgewandelt ist. Diese "Kopale" werden in der Hand schnell klebrig, haben aber eine sehr besondere, zitronengelbe Farbe und sind meist reich an Inklusen (Einschlüssen), die dann noch ihre originalen Farben haben können. Manche Kopale haben erst ein Alter von 200 Jahren, andere werden mehrere hunderttausend Jahre alt, ohne zu "Stein" zu werden.

In Bernstein eingeschlossene Trauermücke (Sciaridae), Taillendurchmesser etwa 1,5mm. (wikipedia via Mirella Liszka)

Wenn man Bernstein einordnen will, kann man grob zwischen internen und externen Flussformen unterscheiden. In Harzkanälen im Bauminneren verbliebenes, in Taschen unter der Rinde erhärtetes Material zum Beispiel wird man als "intern" eingliedern. Hierin wird man auch vergebens nach Fossilien suchen. Der Großteil des gefundenen Bernsteinaufkommens fällt in diese Kategorie.
Eingeschlossene Insekten oder andere organische Reste findet man in externen Flussformen, wobei hier die "Schlauben" die häufigste Form darstellen. Schubweise über erstarrte Harzlagen breiteten sich hier an Wunden der Rinde immer wieder neue Schichten aus und boten so Lebewesen die beste Möglicheit, erhalten zu werden.
Weitere Formen sind Tropfen oder, wenn diese akkumulieren, Zapfen.

In Deutschlands Küstenregion findet man Baltischen Bernstein. (Buchtipp: Baltischer Bernstein. Enstehung - Lagerstätten - Einschlüsse)
Auch die Lagerstätten in den mitteldeutschen Braunkohletagebauen wie Bitterfeld begründen sich in dem selben eozänen "Bernsteinwald" der damals, vor 54-40 Mio Jahren, Nordeuropa bedeckte. Im Süden wurde es von einem Meer begrenzt, welches für die wunderbar weissen, homogenen, eozänen Sande in Mitteleuropa sorgte (Gut, ich bin durch meine Herkunft nicht mehr parteiisch. Aber die sind wirklich toll.) Die traditionelle Sichtweise besagt, dass hier in Monokultur Pinus succinifera wuchs, und dass andere Arten kaum eine Chance hatte. Dieser Gattungsname zeigt die Verwandschaft zur heutigen Kiefer auf. Moderne Untersuchungen (B. Kosmowska-Ceranowicz: Gegenüberstellung ausgewählter Bernsteinarten und deren Eigenschaften aus verschiedenen geographischen Regionen. - Exkurs f. und Veröfft. DGG, 236: S. 61-68, Hannover 2008.) legen aber nah, dass ein Vertreter der Sciadopityaceae (Schirmtannen) wahrscheinlicher ist. Ebenso zeigen neue Forschungen (A. Kohlmann-Adamska: A graphic reconstruction of an 'amber forest'. In: The amber treasure trove. Museum of the Earth Documentary Studies 18. Warschau 2001), dass der eozäne Wald doch artenreich war und mehrere Harzlieferanten eine Rolle bei der Lagerstättenbildung spielten.

Für die Menschen hat Bernstein schon seit Anbeginn ihrer Zivilisationsgeschichte eine hohe Bedeutung. Schon in der Jungsteinzeit wurde er verziehrt und als Schmuck oder medizinisch verwendet. Im Mittelalter stellte man Brillengläser aus besonders reinen Stücken her. In der aktuellen Geschichte gibt es natürlich die vielen Mythen über das Bernsteinzimmer, ob es denn noch eingelagert ist oder vielleicht verbrannt ist (was ja nicht unwahrscheinlich ist, wenn man die gute Brennbarkeit berücksichtigt).

Wer Bernstein als klassisches Schmuckstück trägt, kommt dem Hauptnutzen des Steins nach. Klassischer Damenschmuck in warmen Farben, als Ring oder Kette, sind so beliebt wie eh und je. Techniker könnten mit ihm aufgrund seiner sehr hohen Isolationswirkung in Kontakt gekommen sein. Sein spezifischer Widerstand ist mit 10¹⁶ Ωm höher als der von Porzellan.

Aufgrund der so andersartigen Eigenschaften von Bernstein zu anderen Steinen wurde dem Material schon früh ein nicht geringer mystischer, magischer Charakter zugesprochen. Zur Dämonenabwehr am Körper getragen, entwickelten sich aus einfachen Amuletten schnell Schmuckstücke und somit die heutigen Kettenanhänger.

Aus Schriften des 12. Jh ist bekannt, dass Bernstein als "effektives" Heilmittel eingesetzt wurde, für Fieber, Magenbeschwerden oder gar die Pest. Robert Koch widmete sich diesen Mythen chemisch und fand heraus, dass Bernsteinsäure zumindest nicht schädlich für den Organismus ist. Eine möglicherweise immunitätssteigernde Wirkung konnte er auch nicht ausschließen. Dies hielt sich bis heute, so dass dieser Wirkstoff in den USA und Russland noch immer ein gängiges Arzneimittel ist.

Kurios sind (in meinen Augen) die abergläubischen Prozeduren, die dem Stein unterworfen werden. Zum Gestehen schlechter Taten soll man seiner Frau des nächtens zum Beispiel einen Bernstein auf die Brust legen. (Na welch ein Glück, dass ich ein Seitenschläfer bin)
Kaum eine Mutter kann sich heute noch dem Wunder "Bernsteinkette" entziehen, wenn es darum geht, Säuglingen das Zahnen zu erleichtern und Schmerzen zu nehmen. Hier muss ich ganz deutlich werden: Wenn die Schmerzen genommen, weil sich das Kind an der Perlenschnur stranguliert, wurde wohl etwas über das Ziel hinausgeschossen!

Autor: Anke Bebber· 04.05.11 · 11:38 Uhr· 18 Kommentare

Das Phänomen "Tsunami".

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 25

Nach meinem "Sendai-Kalifornien" Artikel kam die Frage auf: Wie bildet sich ein Tsunami? Warum folgt nicht nach jedem Erdbeben einer? Liegt es an der Stärke? Was spielt bei dieser Thematik noch eine Rolle? Ich versuche, den wichtigsten allgemeinen Fragen dazu hier eine Antwort zu geben.

Ein Tsunami wird definiert als eine seismische Meereswoge, die überwiegend durch Seebeben, also durch unterseeische Erdbeben ausgelöst wird. Das Wort stammt aus dem japanischen. Hier hat es die Bedeutung von "Hafenwelle" - japanische Fischer beobachteten auf dem Meer nur kleine Wellen, kamen nach Hause und fanden den Hafen und alle Anlagen hierbei zerstört vor.

Nach der Definition entstehen Tsunamis durch Seebeben. Doch auch Erdrutsche, Lawinen oder Unterwasserexplosionen können dieses Phänomen auslösen.

Was fundamental für die Entstehung ist, ist ein vertikaler Versatz. In den meisten Fällen gibt es diesen an Grenzen von Kontinentalplatten, genauer, an Subduktionszonen, an denen die dichtere ozeanische Kruste unter die starre kontinentale abtaucht. Im Falle des Bebens in Japan im März 2011 geschah Folgendes: Beim Abtauchen der Pazifischen Platte unter die Nordamerikanische Platte wurde ein Teil der kontinentalen Auflage mit nach unten gezogen. Durch die mineralischen und physikalischen Unterschiede aber löste sich ein Teil dieser gezerrten Auflage jedoch und schnellte nach oben.

Ausgehend von diesem vertikalen Schub bildete sich eine Gruppe Wellen und wurde durch die Steilküste Japans zum verheerenden Tsunami.

Warum kommt es nun aber nicht immer zu Tsunamis, wenn die Schichten derart in Bewegung sind?

Die Antwort liegt in der Komplexität der Entstehung von Tsunamis. So bedarf es Seebeben mit mindestens der Stärke 7 auf der Richterskala, um eine Welle auszulösen. Zudem muss das Hypozentrum des Bebens, also der Kern der Druckentlastung, nah an der Meeresbodenoberfläche liegen, um genug Energie zu liefern, die Wassersäule des Ozeans nach oben zu drücken. Wenn es zudem nur eine Horizontalverschiebung gibt, ist der Ozean in der Regel viel weniger bis gar nicht in Mitleidenschaft gezogen.
Wie der Name schon sagt, finden bei solchen Ereignissen "nur" (Blatt-)Verschiebungen statt. Tektonische Platten oder Plattenteile werden hierbei seitlich aneinander vorbeigeschoben. Diese horizontalen Störungen begleiten große Erdbeben, die einen vertikalen Versatz begründeten, häufig. ein Druckausgleich erfolgt in der Regel in alle Richtungen um den Spannungsherd, und wenn das Gestein "in die Höhe geschnellt" ist, ist der quer anliegende Druck noch nicht zwangsläufig mit gelöst worden. Dieses Szenario beschreibt Erd- oder Nachbeben, die tsunamilos stattfinden.

Diesen Umstand kann man technisch ausnutzen, um Tsunamiwarnsysteme einzurichten. Per GPS- Daten können die Verschiebungen des Gesteinsmaterials im besten Fall zentimetergenau nur wenige Augenblicke nach dem Beben übermittelt werden. Zusätzliche Bojen sammeln Daten hinsichtlich der Wellenstruktur an der Wasseroberfläche. Zusammenführend können diese Daten die Menschen in den gefährdeten Gebieten warnen, wenn Konstellationen entstanden sind, die auf eine aufgebäumte Wassersäule hinweisen.

So kommt es, dass nach (ab) 7er Beben fast generell Tsunamiwarnungen herausgegeben werden. In den meisten Fällen müssen sie aber zurückgenommen werden, da die Auswertung der Daten ergab, dass nicht alle "notwendigen" Voraussetzungen erfüllt waren.

Autor: Anke Bebber· 03.05.11 · 13:30 Uhr· 25 Kommentare

Permafrost im Herzen Deutschlands? Warum nicht?

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 29

Deswegen ist Deutschland/ Mitteleuropa geologisch ja so spannend. Es gibt von allem etwas. Egal ob Badlands, sehr alte oder junge Gesteinsformationen, Meteoritenkrater und Vulkane oder eben Permafrost. Diesen findet man im hessischen Kreis Limburg-Weilburg, am Südhang der Bergkuppe der Dornburg. Mittlerweile ohne Burg, aber mit massiver Gerölldecke und vegetationslos. Nichtalpiner Permafrost ist in unserem Land sehr ungewöhnlich. Sehr spezielle Gegebenheiten müssen zusammenkommen, um diesen Status zu erhalten:

- Ein Hang mit einer Neigung von mindestens 25%

- fehlende Vegetation

- eine mehrere Meter mächtige Geröllschicht als Decke auf dem Gesteinsuntergrund

Auf dem Hang selbst gibt es einen Winter- und einen Sommerluftstrom: Beim Wintereinbruch ist das dunkle Gestein wärmer als die Umgebung und die so angewärmte, leichtere Luft strömt vom Berg nach oben. Wie im Wohnzimmer der Heizkörper für eine Zirkulation sorgt, so funktioniert dies auch hier. Durch den aufsteigenden warmen Luftstrom wird von der Hangsohle kalte Luft angezogen und strömt am Hang aufwärts. Ohne schützende Pflanzendecke kühlt das Gestein und der Boden natürlich wesentlich intensiver aus als vergleichbare Bereiche mit Bewuchs.

Im Sommer dann gibt die umgebende Luft ihre Wärme an die Basalte ab. Sie wird kälter und strömt am Berg hinab. Im Tal ist der Luftstrom so kalt, dass gefallener Schnee und gebildetes Eis des Winters ganzjährig nicht auftauen. In der Energiebilanz bedeutet das, dass täglich sieben Tonnen Eismasse abschmelzen.

Eine im 19. Jahrhundert bestellte wissenschaftliche Untersuchung erkundete bereits, dass in der lockeren Geröllschicht ca. 2m Eis vorhanden sei. Ausserdem sei das anschließende Erdreich bis in eine Tiefe von 8m gefroren.

Moderne Betrachtungen ergaben noch weitere Besonderheiten dieser Lokalität: eine endemische Flora und Fauna. Flügellose Käfer, die sonst nur in Gletschernähe hausen kommen hier vor. Untersuchungen des Erbgutes ergaben, dass sie hier isoliert seit dem Ende der letzten Eiszeit vor 10.000 Jahren überlebt haben.

Das nenne ich im wahrsten Sinne des Wortes: Cool.

(mehr Info gibts hier)

Autor: Anke Bebber· 02.05.11 · 13:49 Uhr· 29 Kommentare