Nordamerikas heißer Untergrund

11. Juli 2007, 17:47
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Untergang in einigen Milliarden Jahren: Geophysiker behaupten, dass nur die Hitze der Erdkruste die USA über Wasser hält

Salt Lake City – Dass der nordamerikanische Kontinent nicht längst im Meer versunken ist, liegt am heißen Gestein in seinem Untergrund. Die Hitze lässt den Kontinent aufquellen wie einen Germteig – und hebt ihn über den Meeresspiegel. Zu diesem Ergebnis kommen Geophysiker, die den Untergrund der USA mit Schallwellen vermessen haben. Die Studie zeigt, dass unterirdische Wärme die Gestalt der Erdoberfläche stärker prägt als angenommen.

Bislang erklärten Forscher Berg- und Tallandschaften vor allem mit dem "Eisberg-Effekt": Je dicker ein Eisberg ist, desto weiter ragt er aus dem Wasser. Und ein Gebiet ist umso höher, je dicker seine Kontinentalscholle ist. Die Vermessung der Alpen hat dieses Prinzip bestätigt: Die Wurzeln des Gebirges tauchen doppelt so tief in den Untergrund ein wie die anderer Landschaften – entsprechend ragen die Berge auch höher empor.

Anden heiß, Alpen kalt

Auch unterirdische Hitze kann die Gestalt eines Gebirges formen. Magmaströme unter Südamerika beispielsweise tragen zur Hebung der Anden bei und prägen ihre Gestalt: Ein gewaltiges Plateau bildet den Gipfel des Gebirgszugs. Die Ebene formte sich, weil Hitze das Gestein gleichmäßig ausdehnt. Das Innere der Alpen hingegen ist kalt. Entsprechend zerklüftet sind sie, geformt einzig durch den Zusammenstoß von Kontinentalplatten. Auch außerhalb von Gebirgen hat die Hitze des Erdinneren großen Einfluss, haben Derrick Hasterok und David Chapman von der Universität Utah nun herausgefunden. Die Forscher berufen sich auf die Daten von Schallwellen, die Informationen über den Untergrund liefern: Die Wellen – erzeugt bei Explosionen und Erdbeben – ändern ihre Geschwindigkeit je nach der Zusammensetzung des Gesteins, das sie passieren. Kaltes Gestein durchlaufen die Wellen schneller als heißes. Die Laufzeiten der Schallwellen zeigen mithin, wie warm der Untergrund ungefähr ist.

Ihr Ergebnis, das sie nun im Fachblatt "Journal of Geophysical Research" veröffentlicht haben, zeigt, dass die Erdkruste – die oberste Schicht der Erde – unter Nordamerika heißer ist als angenommen. Besonders überraschend ist jedoch, dass die Wärme-Schwankungen im Untergrund dem Auf und Ab an der Oberfläche entsprechen. Die Kontinentalscholle unter dem 1500 Meter hohen Colorado-Plateau etwa ist an ihrer Basis in rund 30 Kilometer Tiefe etwa 650 Grad heiß. Unter den Großen Ebenen hingegen erwärmt sich das Gestein nur auf 500 Grad.

Versunkene Städte

Hasterok und Chapman haben berechnet, wie groß der Einfluss der Hitze auf die Höhe der Landschaften ist. Würde die Erdkruste auf die kälteste Temperatur abkühlen, die unter Kontinenten gemessen wurde, lägen die meisten Regionen der USA unter Wasser: Atlanta etwa befände sich 430 Meter unter dem Meeresspiegel, Chicago knapp 700 Meter, Las Vegas gar 1300 Meter. Die Städte versinken tatsächlich, betonen die Forscher, denn die Erde kühle sich allmählich ab. In einigen Milliarden Jahren werden die USA überflutet sein. (Axel Bojanowski/DER STANDARD, Print-Ausgabe, 4.7. 2007)

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Continental thermal isostasy: 2. Application to North America in "Journal of Geophysical Research"
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    Die Hitze unter der Großstadt: Würde Nordamerikas Erdkruste abkühlen, dann läge Chicago nicht mehr rund 180 Meter über, sondern knapp 700 Meter unter Meeresniveau.

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