Der Tanz der Mikroplatten

Noch nie hat ein Mensch eine Mikroplatte rotieren sehen – immerhin dreht sich das geologische Bruchstück in einer Million Jahren gerade mal um 20 Grad. Mit seinem Modell hat Bodenschatz vor kurzem aber erstmals gezeigt, wie das Wachstum der Mikroplatten ablaufen könnte. Denn in der Spreizungszone zwischen den Wachskrusten entstehen ebenfalls rotierende Mikroplatten.

Overlapping Spreading Centers erzeugen Wirbel am Meeresgrund. Hier biegen sich die Ränder des Mittelozeanischen Bruchs hakenförmig. Während sie sich voneinander entfernen, schieben sie die Kruste in Pseudoverwerfungen zusammen. In ihrem rotierenden Zentrum formen sich gleichzeitig Mikroplatten. © Rohrer (nach einer Vorlage des MPI für Dynamik und Selbstorganisation)

Da der Wachsvorschub mit wenigen Mikrometern pro Sekunde recht langsam abläuft, nimmt der Physiker die Szene von oben mit einer Videokamera auf und spielt die Sequenz anschließend im Zeitraffer ab. 20 Stunden schrumpfen dabei auf wenige Sekunden.

Das Resultat überrascht: An der Nahtstelle der Platten bilden sich immer wieder neue Fragmente, die plötzlich zu rotieren beginnen. Sie wachsen wie Schneebälle, die zu Tal rollen und werden unvermittelt von der Spreizungszone fortgerissen. Schließlich stranden sie inmitten der Wachsplatte – wie ein eingefrorener Strudel. Eberhard Bodenschatz war begeistert. Er rechnete die Modelle der Geophysiker nach, verglich sie mit den Bewegungen der wächsernen Mikroplatten – und staunte.

Wachsmodell erklärt Bildung von Mikroplatten

Berücksichtigt man den unterschiedlichen Maßstab beider Systeme, zeigt sich, dass die Spreizungsrate an der Wachsbruchstelle, die Wachstumsrate der Mikroplatten und die Form der spiraligen Pseudofaults exakt denen der ozeanischen Vettern entsprechen. Ganz offensichtlich funktioniert das Wachsmodell, obwohl das Experiment etwa eine Milliarde Mal schneller abläuft als das natürliche Mikroplatten-Wachstum. Das Bruchstück aus Wachs rotiert immerhin in fünf Sekunden einmal um die eigene Achse.

Eine weitere Analogie zwischen Modell und Meeresboden verblüffte den Forscher. Geophysiker gehen davon aus, dass sich Mikroplatten an so genannten Overlapping Spreading Centers (OSCs) bilden. Hier verläuft der Mittelozeanische Bruch nicht glatt. Stattdessen sind die gegenüberliegenden Ränder gebogen, sodass sie wie Haken ineinander greifen, dabei aber in einer Ebene liegen. Bislang jedoch ließ sich diese Theorie nicht beweisen.

Stand: 28.04.2006