- Das Melanesian Boundary Plateau entstand in vier verschiedenen vulkanischen Phasen
- Es entstand ein „ozeanischer Mittelplattenüberbau“, der fast so groß ist wie das Vereinigte Königreich
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Wissenschaftler haben das Geheimnis gelüftet, wie sich unter dem Pazifischen Ozean ein vulkanischer Überbau von der Größe Idahos gebildet hat.
Ein Team internationaler Forscher hat festgestellt, dass die mehr als 85.000 Quadratmeilen große Struktur, die als Melanesisches Grenzplateau bezeichnet wird, entstand, als Dinosaurier vor 145 bis 66 Millionen Jahren die Erde beherrschten, und bis heute wächst.
Forscher verwendeten seismische Daten, Gesteinsproben und Computermodelle, um vier Perioden von Vulkanausbrüchen tief unter der Oberfläche zu identifizieren, die vor 100 Millionen Jahren begannen.
Es wurde auch festgestellt, dass die untergetauchte Struktur vorhanden ist seltene Elemente, die in Smartphones, Computern und medizinischen Geräten verwendet werden.
In der neuen Studie hat ein internationales Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Kevin Konrad, Assistenzprofessor für Geowissenschaften an der University of Nevada Las Vegas, die verfügbaren Daten zusammengestellt, um das Alter des melanesischen Grenzplateaus zu bestimmen.
Während einer Ozeanexpedition im Jahr 2013 sammelten Konrad und seine Kollegen Gesteinsproben an mehreren Stellen rund um das melanesische Grenzplateau, indem sie von Bord eines Schiffes aus tief in die Hänge vordrangen.
Wissenschaftler wissen bruchstückhaft, wie sich das Melanesische Grenzplateau gebildet hat, konnten sich aber bislang kein umfassendes Bild davon machen.
Die Analyse des Alters und der chemischen Zusammensetzung dieser Gesteine half ihnen dabei, die Puzzleteile zusammenzusetzen.
Diese Forschung ist keine einfache Aufgabe, da das Wasser in der Gegend bis zu 2.000 Fuß tief sein kann.
Die Arbeit bietet einen Einblick in die Kräfte, die die Erde, wie wir sie kennen, aufgebaut haben, und kann einen Einblick in die Zukunft unseres Planeten geben.
Die Ozeane der Erde sind voller Unterwasservulkane. Ihre Ausbrüche bildeten Inselketten wie Hawaii und Japan sowie unterseeische Berge und Bergrücken, die nie die Meeresoberfläche durchdrungen haben.
Einige der durch vulkanische Aktivität entstandenen Strukturen haben sich im Laufe der Zeit zu größeren Formationen entwickelt, meist in einem einzigen großen Ereignis an den Rändern der Platten, aus denen die Erdkruste besteht – dort, wo zwei Platten aufeinandertreffen.
Es ist bekannt, dass diese Grenzen zwischen Platten die Orte vulkanischer Aktivität sind, daher liegt es nahe, dass sie Formationen aus magmatischem (vulkanischem) Gestein hervorbringen.
Aber auch andere Strukturen bildeten sich im Laufe der Zeit in der Mitte der Platten, wo es weniger offensichtliche vulkanische Aktivität gibt. Dies macht ihre Herkunft weniger eindeutig.
Das Melanesische Grenzplateau ist eine solche Struktur – ein ozeanischer Mittelplattenüberbau, wie Konrad und seine Kollegen es nennen.
Auf den ersten Blick könnte es wie das melanesische Grenzplateau aussehen, das aus einem gigantischen Lavaaufstieg unter der Erdoberfläche entstanden ist.
Ein solches Ereignis wäre jedoch über das lokale Gebiet hinaus registriert worden und hätte Massen vulkanischen Materials ins Wasser geschleudert.
„Es gibt einige Besonderheiten im Pazifikbecken, wo [scientists] „Wir haben nur eine einzige Probe und es sieht nach einem sehr großen, massiven Einzelereignis aus“, sagte Konrad Live-Wissenschaft. „Wenn wir diese Merkmale im Detail untersuchen, stellen wir manchmal fest, dass sie tatsächlich über mehrere Millionen Jahre hinweg in mehreren Impulsen entstanden sind und keine nennenswerten Auswirkungen auf die Umwelt haben würden.“
Es scheint vielmehr, dass im Laufe der Zeit vier verschiedene Aktivitätsperioden, alle mit unterschiedlichem Ursprung, das melanesische Grenzplateau aufgebaut haben.
Laut der neuen Studie begann sich das Plateau durch unterseeische vulkanische Aktivität während der Kreidezeit vor 145 bis 66 Millionen Jahren zu bilden – als noch Dinosaurier die Erde durchstreiften.
Während dieser ersten Periode brannte sich ein vulkanischer Hotspot namens Louisville Hotspot durch die Lithosphäre, die äußerste Schicht der Erdkruste, und bildete einen Bergrücken und einige kleine Unterwasserberge in der Nähe dessen, was später zum Melanesischen Grenzplateau werden sollte.
Hotspots entstehen, wenn die Lithosphäre über oberflächennahes Magma streicht.
Dies war nur der Anfang einer Reihe vulkanischer Ereignisse.
Vor 54,8 bis 33,7 Millionen Jahren, im Eozän, breiteten sich einige der frühesten Säugetiere über den Planeten aus.
Zur gleichen Zeit überquerte die Lithosphäre den Rurutu-Arago-Hotspot und bildete diesmal ozeanische Inseln und Unterwasserberge.
Das dritte Ereignis ereignete sich im Miozän vor 23 bis 5,3 Millionen Jahren – als es in den Ozeanen zahlreiche Wale und Haie gab und die ersten Affen begannen, aufrecht zu gehen.
Zu diesem Zeitpunkt wurden einige der bestehenden Inseln und Hotspots reaktiviert, als die Region den Samoa-Hotspot passierte.
„All diese Kanäle, durch die Magma vor 45 Millionen Jahren floss, sind jetzt bereits vorhandene Schwachstellen, durch die sich Magma bereits vor 13 Millionen Jahren bewegen konnte“, sagte Konrad Live-Wissenschaft.
Der Zeitraum zwischen damals und heute markiert den andauernden vierten Impuls der Entstehung des Melanesischen Grenzplateaus.
Basierend auf dem von anderen Forschern in der Vergangenheit ermittelten Alter der Lavaströme scheint es, dass diese jüngste Phase des Melanesischen Grenzplateaus durch völlig andere Faktoren verursacht wurde als die drei vorherigen.
Die Verformung der Plattengrenze im Tonga-Graben hat zu neuen Vulkanausbrüchen geführt, die weiterhin Gestein ablagern und aufbauen.
Die Ergebnisse erschienen in der Januar-Ausgabe von Briefe zur Erd- und Planetenwissenschaft.
Laut Konrad ist die komplexe Formation des Melanesischen Grenzplateaus möglicherweise nicht so einzigartig.
Wahrscheinlich gebe es noch andere ozeanische Mittelplattenüberbauten, sagte er, insbesondere im Südpazifik, wo die Region auch heute noch von vulkanischer Aktivität geprägt sei.
Die vulkanische Aktivität, die die Region prägt, stellt keine unmittelbare Bedrohung für die Menschen dar.
Ein besseres Verständnis bietet jedoch Einblicke in die Entstehung anderer Unterwasserstrukturen.