Während dies derzeit die vorherrschende Theorie ist, war der Weg zur Akzeptanz für die Plattentektonik lang und holprig. Sie beschreibt, wie große Teile der Erdkruste ganz langsam über ihren schlammigen Mantel gleiten, mahlen, steigen und sinken.
Aber selbst jetzt, mehr als ein halbes Jahrhundert nachdem ihr die wissenschaftliche Genehmigung erteilt wurde, muss die Theorie noch verfeinert werden.
Eine neue Studie, die sich mit vier Hochebenen im westlichen Pazifik befasst, legt nahe, dass es sich bei diesen ausgedehnten Gebieten nicht um starre Platten handelt, sondern um Schwachstellen, die durch entfernte Kräfte am Rand der Platte auseinandergerissen werden.
„Die Theorie ist nicht in Stein gemeißelt und wir finden immer noch neue Dinge“, sagt der Geophysiker Russell Pysklywec von der University of Toronto, der die Studie mitverfasst hat.
„Wir wussten, dass geologische Verformungen wie Verwerfungen im Inneren der Kontinentalplatten fernab der Plattengrenzen auftreten. Aber wir wussten nicht, dass dasselbe mit den Ozeanplatten passiert“, fügt Erstautor Erkan Gün hinzu, ebenfalls Geowissenschaftler an der University of Toronto .
Seit Jahrzehnten haben Wissenschaftler ihr Verständnis des Meeresbodens neu definiert, daher ist diese neue Studie nur ein Kontinuum ihrer Bemühungen, die raue Topographie des Ozeans zu kartieren.
In den 1950er Jahren zeigte die bahnbrechende Arbeit der Meereskartografin Marie Tharp, große Teile des Meeresbodens mithilfe von Sonardaten von Kriegsschiffen zu kartieren, dass die Meeresbecken keineswegs flache Oberflächen waren, wie Wissenschaftler vermutet hatten.
Vielmehr wurde der Meeresboden durch klaffende Gräben und gewaltige Berge zerschnitten – keines davon war größer als der Mittelatlantische Rücken, den Tharp entdeckte und der heute als längstes Gebirge der Erde gilt, das den Atlantischen Ozean in zwei Teile teilt.
Solche Gebirgszüge entstehen, wenn zwei tektonische Platten kollidieren und sich die Erdkruste verbiegt oder eine Platte unter die andere absinkt und die darüber liegende Platte nach oben drückt. Unter Wasser bilden sich U-Boot-Berge jedoch meist dadurch, dass zwei Platten an einer sogenannten divergenten Grenze auseinanderdriften und Magma herausspritzt.
Aber weit entfernt von diesen Plattengrenzen, im Zentrum ozeanischer Platten, gingen Wissenschaftler davon aus, dass große Teile der Erdkruste ziemlich starr blieben, während sie über dem Erdmantel trieben, und sich nicht wie Plattenränder verformten.
Um diese Überlegungen zu testen, sammelten Gün, Pysklywec und Kollegen vorhandene Daten zu zwei ozeanischen Hochebenen, die zwischen Japan und Hawaii liegen und als Shatsky Rise und Hess Rise bezeichnet werden. das Ontong-Java-Plateau nördlich der Salomonen; und das Manihiki-Plateau nordöstlich von Fidschi und Tonga.
Angesichts der Herausforderungen bei der Untersuchung des Meeresbodens beschränkten sich ihre Untersuchungen auf diese vier Hochebenen im westlichen Pazifik, für die Daten verfügbar waren.
Die ozeanischen Hochebenen liegen Hunderte bis Tausende Kilometer von der nächsten Plattengrenze entfernt. Doch Gün und Kollegen fanden heraus, dass die Plateaus Verformungs- und magmatische Merkmale aufweisen, die darauf hindeuten, dass sie durch Zugkräfte am Rand der Pazifischen Platte auseinandergerissen werden, wo Platten unter benachbarte Platten abgezogen werden.
Die von den Forschern identifizierten Brüche oder Verwerfungslinien verlaufen tendenziell parallel zum nächstgelegenen Graben, wie Sie auf der Karte oben sehen können.
Das Team modellierte außerdem die Dynamik tektonischer Platten für vier hypothetische Plateaus, die zwischen 750 und 1.500 Kilometern (466 bis 932 Meilen) von der nächstgelegenen Subduktionszone entfernt liegen, um ein besseres Verständnis der Mechanismen zu erhalten, die zu dieser entfernten Verformung führen.
Unabhängig von ihrer Entfernung vom Plattenrand wurden diese hypothetischen Plateaus über Millionen von Jahren gedehnt und auf der Seite, die dem Graben am nächsten liegt, immer dünner.
„Man ging davon aus, dass die subozeanischen Hochebenen stärker sein sollten, weil sie dicker sind“, sagt Gün. „Aber unsere Modelle und seismischen Daten zeigen, dass das Gegenteil der Fall ist: Die Plateaus sind schwächer.“
Die Forscher räumen ein, dass sie nur vier pazifische Hochebenen analysiert haben, und hoffen, dass ihre Ergebnisse weitere Erkundungen zur Kartierung des Meeresbodens anregen.
„Die Entsendung von Forschungsschiffen zur Datenerfassung ist ein großer Aufwand“, sagt Gün. „Tatsächlich hoffen wir, dass unser Papier etwas Aufmerksamkeit auf die Hochebenen lenkt und mehr Daten gesammelt werden.“
Die Studie wurde veröffentlicht in Geophysikalische Forschungsbriefe.