Ein Rolltreppen-System unter dem Meer

Der Ozean bedeckt mehr als zwei Drittel der Erdoberfläche und verbirgt spektakuläre Landschaften, die Zeugnisse der geologischen Aktivität unseres Planeten sind. Die Tiefseeebenen sind von länglichen Hügeln durchzogen, deren Form an Treppenstufen erinnert. Diese Hügel bilden sich entlang der Mittelozeanischen Rücken, wo das Auseinanderdriften zweier tektonischer Platten ständig neuen Meeresboden formt.

Die vulkanische Aktivität dort erzeugt eine basaltische Kruste, die beim Abkühlen durch tektonische Kräfte aufbricht. Große Verwerfungen zerteilen so den Meeresboden und formen regelmäßige Steilhänge, ähnlich wie Bücher, die auf einem Regal gegeneinander rutschen.


Diese geologische Aktivität äußert sich durch viele Dehnungsbeben, welche die Trennung der Platten kennzeichnen. Dennoch haben globale seismologische Netzwerke im September 2022 ein Dutzend Kompressionsbeben zu beiden Seiten des Atlantischen Rückens vor der Küste Irlands registriert.

Um diese ungewöhnlichen Ereignisse zu verstehen, hat ein Forschungsteam des CNRS Terre & Univers die damit verbundene Deformation, die durch die Ausdehnung eines Ozeans entsteht, modelliert. Sie haben eine oberflächliche Kompressionszone zu beiden Seiten des Rückenachsens identifiziert, die durch eine Faltung der jungen ozeanischen Lithosphäre induziert wird.

Das überraschendste Ergebnis ist, dass diese Kompressionszone die großen Rückenverwerfungen in umgekehrter Richtung verschiebt, wodurch bis zu 50% des Tiefseereliefs innerhalb weniger hunderttausend Jahre reduziert werden. Diese Idee wurde in den 70er Jahren vorgeschlagen, aber aufgrund fehlender seismischer Nachweise des Phänomens verworfen. Diese neue Studie klärt die Mechanik des Prozesses auf und zeigt ihn in den Atlantischen und Indischen Ozeanen, während sie auch seinen weitgehend aseismischen Charakter erklärt.


Das Ereignis von 2022 ist umso außergewöhnlicher, als es wahrscheinlich durch eine magmatische Intrusion ausgelöst wurde, was einen ansonsten stillen Prozess sichtbar macht. Es zeigt uns jetzt, dass sich die Tiefseehügel nicht wie Treppenstufen, sondern wie die Stufen einer Rolltreppe formen, die sich öffnen und wieder schließen, während die Reliefs auf dem Förderband der tektonischen Platten wandern.

Referenz:
Olive, J.-A., Ekström, G., Liu, Z., Buck, W.R., Escartín, J., and Bickert, M., Mid-ocean ridge unfaulting revealed by magmatic intrusions., Nature, 2024, DOI: 10.1038/s41586-024-07247-w.