Plattentektonik: Wie Wasser Erdbeben und Vulkanismus verursacht

Die Bewegung der tektonischen Platten treibt einen langsamen Kreislauf an, bei dem Wasser ins Erdinnere ein- und wieder austritt. Sinkt eine tektonische Platte unter die andere ab, setzt das Gestein der sinkenden Platte darin gebundenes Wasser im heißen Erdmantel frei. An der Erdoberfläche führt das zu Erdbeben und Vulkanismus.

Um diese Zusammenhänge besser zu verstehen, hat ein internationales Forschungsteam geologische und seismologische Experimente auf der vulkanischen Inselkette der Kleinen Antillen in der Karibik durchgeführt. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Nature. „Viele kleine Erdbeben kommen dort vor, wo besonders viel im Gestein gebundenes Wasser in den Erdmantel absinkt“, sagt Andreas Rietbrock, Professor am Geophysikalischen Institut des KIT.

Anhand des Verhältnisses der Borisotope in Gesteinsproben konnten die Forschenden zeigen, dass für die Flüssigkeitszufuhr vor allem das stark wasserhaltige Mineralgestein Serpentinit verantwortlich ist. Dieses bildet sich hauptsächlich an den Bruchzonen der ozeanischen Platte. Sinken die Bruchzonen in den Erdmantel ab, entsteht durch die Wasserzufuhr auch besonders viel Magma. Damit kann erklärt werden, warum die zentralen Inseln der Kleinen Antillen am größten sind.

Originalpublikation:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2407-5

cme, 25.06.2020