Plattentektonik

Ruckartige Bewegungen von Erdplatten (wissenschaftlicher Fachbegriff: Lithosphärenplatten) sind für die allermeisten Erdbeben verantwortlich. Vor allem die schweren Erdbeben haben allesamt ihre Ursache in der “Plattentektonik” unseres Planeten.

Was sind Lithosphärenplatten?

Die Erdkruste (auch Lithosphäre genannt) ist die oberste Schicht der Erde. Sie beginnt an der Erdoberfläche und reicht bis in eine Tiefe von durchschnittlich 35 bis maximal 70 Kilometern. Diese Erdkruste besteht nicht aus einem einzigen Stück, sondern aus sieben großen Kontinentalplatten und rund 50 kleineren Erdplatten. Wie viele kleine und kleinste Erdplatten es wirklich gibt, ist in der Wissenschaft umstritten. Neben den Plattengrenzen ist die Erdkruste von weiteren Verwerfungen, die kleinere Gesteinspakete voneinander trennen, durchzogen.

Die sieben Kontinentalplatten heißen:

  • Eurasische Platte
  • Nordamerikanische Platte
  • Südamerikanische Platte
  • Afrikanische Platte
  • Australische Platte
  • Antarktische Platte
  • Pazifische Platte
Plattentektonik der Erde / © public domain

Plattentektonik der Erde / © public domain

Die meisten Kontinentalplatten bestehen aus einem Kontinentalblock (also einer festen Landmasse) plus dem umgebenden Meeresboden. Nur die große Pazifische Platte besteht fast vollständig aus Meeresboden. Die Eurasische Platte umfasst die beiden Kontinente Europa und Asien und trägt auch Deutschland.

Eine Erdplatte besteht im Wesentlichen aus festem und zugleich brüchigem Gestein, wobei die Landmassen meist “leichter” sind als die vergleichsweise schweren Meeresböden. Alle festen Erdplatten “schwimmen” auf den tieferen Erdschichten (dem Erdmantel). Der Erdmantel ist selbst an den kühlsten Stellen viele Hundert Grad heiß und zähflüssig.

Wie und warum bewegen sich die Lithosphärenplatten?

Die Vorgänge im Erdinneren, die die Erdplatten in Bewegung bringen, lassen sich nicht direkt beobachten. In die erforderliche Tiefe mit ihren glühend heißen Temperaturen lassen sich keine Messgeräte bringen. Daher beruhen die wissenschaftlichen Erkenntnisse aus Messungen von tektonischen Wellen und anderen indirekten Nachweisen.

Nach heutigem Erkenntnisstand wirken mehrere Prozesse zusammen und bewegen die Erdplatten, vor allem die Konvektionsströme und der “Plattenzug”.

Ein Konvektionsstrom ist ein gigantischer, horizontaler Wirbel aus geschmolzenem, zählflüssigem Gestein (Magma). Durch die Rotation schiebt der Konvektionsstrom die oben auf ihm aufliegende, feste Erdplatte wie auf einem Förderband immer weiter in dieselbe Richtung. Diese Bewegung kann mehrere Zentimeter pro Jahr betragen. Über Jahrmillionen hinweg haben die Konvektionsströme unsere Kontinente verschoben, neue Ozeane geschaffen und die ganze Erdoberfläche umgeformt. Dieses Phänomen nennt man Kontinentaldrift und wurde im Jahr 1915 von dem deutschen Wissenschaftler Alfred Wegener vorhergesagt.

(Die Erläuterung zum “Plattenzug” folgt am Ende dieser Seite.)

Wie entstehen tektonische Erdbeben?

Geologisch betrachtet, passiert vor allem an den Rändern der Erdplatten Spannendes. An den “Riftzonen” und den “mittelozeanischen Rücken”, die sich über Tausende von Kilometern erstrecken, bewegen sich Kontinentalplatten voneinander fort. Riftzonen sind Grabensysteme auf dem Festland, mittelozeanische Rücken befinden sich auf dem Meeresgrund. Entlang dieser Rücken verbreitern sich also tatsächlich die Ozeane (Divergenz). In die sich öffnenden Spalten strömt Magma aus dem Untergrund nach. Hier entstehen untermeerische Vulkane – und auch Erdbeben.

Wenn an einer Stelle Erdplatten auseinander driften, ist es logisch, dass an anderer Stelle Platten aneinanderstoßen müssen (Konvergenz genannt). Der Zusammenstoß kann in verschiedener Form ablaufen:

  • Die Erdplatten gleiten aneinander vorbei (Abschiebung). Diese Variante klingt harmlos, allerdings können sich die unregelmäßig geformten Plattenkanten leicht verhaken und Spannungen aufbauen. Wenn sich die Spannung ruckartig entlädt, kommt es zu Erdbeben. Eine gefährdete Zone ist beispielsweise die San-Andreas-Verwerfung in Kalifornien.
  • Zwei Erdplatten kollidieren miteinander und bilden ein Gebirge.. Dabei wird das Gestein an den beiden Plattenrändern gefaltet. Spektakulärstes Beispiel (und ebenfalls eine Erdbebenzone) ist das Himalaya, das sich zwischen der Indischen und der Eurasischen Kontinentalplatte auftürmt.
  • Die schwerere Erdplatte schiebt sich unter die leichtere. Dieser Typ ist oft für besonders heftige Erdbeben verantwortlich. Dabei “taucht” in der Regel ein Meeresboden unter eine Landmasse ab, die im Gegenzug angehoben wird (Aufschiebung). So senkt sich beispielsweise der Ostrand der Pazifischen Platte in einer so genannten Subduktionszone unter die Südamerikanische Platte. Die Folgen sind neben Erdbeben auch Vulkanausbrüche und eine weitere Gebirgsbildung in den Anden. In der Tiefe der Erde beginnt die abgetauchte Platte langsam zu schmelzen, wird dabei noch schwerer und “zieht” mit ihrem Eigengewicht an der restlichen Platte. Dieses Phänomen nennt man “Plattenzug” (siehe oben).