Gesundheit : Der Boden unter Berlin

Der Norden der Stadt gehörte einst zu Skandinavien, der Süden zu Afrika – Forscher lassen Äonen Revue passieren

Thomas de Padova

Tag für Tag fahren Touristen im offenen Bus von Charlottenburg nach Mitte, um Geschichte einzuatmen. In wenigen Minuten von West nach Ost und wieder zurück. Die tiefer liegende Teilung der Stadt wird dagegen von niemandem wahrgenommen. Auch von Pankow nach Marienfelde ist es nicht weit. Doch während der Boden im Norden Berlins einst zu Skandinavien gehörte, ist der Süden der Stadt ein Splitter von Afrika.

In Berlin überschreitet man in wenigen Minuten die Grenzen ehemaliger Kontinente. Das hat auch die Forscher überrascht. Denn für viele Geologen gibt es kaum etwas langweiligeres als Berlin. „Für mich war das hier zunächst ein einziger Sand- und Kieshaufen", sagt Ulf Bayer. Trotzdem ist der Wissenschaftler 1992 ans Geoforschungszentrum Potsdam gekommen, um das zu studieren, was unter dem Sandhaufen liegt.

Bei ihrem Gang durch die Erdschichten, die geologische Geschichte Berlins, haben er und seine Kollegen Erstaunliches ans Licht gebracht. Sie haben festgestellt, dass die ganze Region in der Vergangenheit wechselweise immer wieder unter und über Wasser lag. Der Osten Berlins unterscheidet sich seit Jahrmillionen vom Westen, weil Salzstöcke dort näher an die Oberfläche heranreichen. Noch verblüffender aber ist die Trennung zwischen Nord und Süd.

Vor 500 Millionen Jahren gehörten Skandinavien und Mitteleuropa zwei verschiedenen Erdschollen an: Baltica und Avalonia. Sie lagen beide auf der Südhalbkugel und waren von einem Ozean bedeckt. Avalonia war ein Bruchstück von Afrika und bewegte sich, von Süden her kommend, langsam auf den baltischen Schild zu. Vor etwa 450 Millionen Jahren verschmolz er mit diesem.

Bis zu 30 Kilometer tief verbergen sich die Spuren des damaligen Zusammenpralls in der Erdkruste. 1997 begaben sich Geowissenschaftler auf die Suche danach. Sie bohrten Löcher in die Erde, füllten sie mit Dynamit und stellten rundherum Geophone auf, um die Schallwellen der anschließenden Explosionen zu registrieren.

„Der Schall breitet sich je nach Untergrundmaterial unterschiedlich schnell aus“, sagt Bayer. Anhand der aufgenommenen Schallwellen ließ sich daher die Beschaffenheit des Erdbodens analysieren. Und dabei registrierten die Forscher, dass Berlin auf der Grenze zwischen den beiden Ur-Kontinenten liegt.

„Im Norden Berlins, unter der Ostsee und in Skandinavien haben wir sehr hohe Geschwindigkeiten gemessen“, sagt Bayer. Geologisch gesehen habe dieses Gebiet schon immer zusammengehört. „Die Nordberliner können sich daher als Skandinavier fühlen." Auch wenn die Messungen in solchen Tiefen nicht sehr genau sind und der Grenzverlauf nicht exakt angegeben werden kann, hat der Süden Berlins seinen Ursprung wohl im nördlichen Afrika.

Dem Zusammenschluss von Nord- und Mitteleuropa folgte vor mehr als 300 Millionen Jahren eine völlige Umgestaltung der Erdoberfläche. In mehreren Phasen vereinigten sich alle Kontinente zu einem Superkontinent: Pangäa. Dabei faltete sich im tropischen Mitteleuropa ein riesiges Gebirge auf.

„Anschließend war in dieser Gegend richtig was los", sagt die junge Potsdamer Geologin Magdalena Scheck-Wenderoth. „Es gab viele Vulkane und große Calderen.“ Diese Vulkankessel sind heute nirgends mehr zu sehen. Aber in der Schichtenfolge des Gesteins fanden Geologen eine viele 100 Meter dicke Kruste aus Rhyolithen und Ignimbriten, aus Andesiten und etwas Basalt. Das Vulkangestein liegt in fünf Kilometern Tiefe unter rötlichen Sedimenten verborgen.

So tief bohren auch Geologen nur selten. Aber die Erdöl- und Erdgasindustrie hat die Umgebung Berlins und den gesamten Untergrund des norddeutschen Raumes in den vergangenen 50 Jahren intensiv nach lukrativen Lagerstätten abgesucht. „Die tiefste Bohrung, die hier zu DDR-Zeiten gemacht wurde, reichte bis in 8000 Meter Tiefe", sagt Ulf Bayer. Die bei den Bohrungen gewonnenen Ergebnisse wurden später der Wissenschaft zur Verfügung gestellt. Die Potsdamer Geologen haben sämtliche Daten in ein Computermodell einfließen lassen. Es erlaubt ihnen nun, die Erdkruste der Region Ort für Ort und Schicht für Schicht abzubilden.

Magdalena Scheck-Wenderoth zeigt auf dem Bildschirm zunächst den Gesamtquerschnitt des Norddeutschen Raumes. Darauf ist zu erkennen, dass Berlin vor 300 Millionen Jahren mitten in einem großen Becken lag. Das Becken reichte von der Nordsee bis Polen. Später ist es gesunken. „Es ist heute so tief, dass man die gesamten Alpen darin verschwinden lassen könnte", sagt Bayer.

Das Loch hat sich wieder gefüllt. Nicht nur mit Sand. Über dem Vulkangestein und einer dünnen Lage aus roten Sedimenten erheben sich mächtige Salzstöcke im Berliner Untergrund. Sie sind im Westen Berlins etwa 1200 Meter, im Osten örtlich bis zu 2000 Meter stark. In Rüdersdorf ragen die Salzlagerstätten bis dicht an die Erdoberfläche heran. Der darüberliegende Muschelkalk wird dort zur Zementproduktion abgebaut.

Die mächtigen Salzschichten sind 250 Millionen Jahre alt. Sie entstanden in einer Zeit, als ein Meer über Berlin, Polen und Schlesien hinwegspülte. Dieses Zechsteinmeer verband das Nordmeer mit dem Mittelmeer. Die Verbindung wurde jedoch infolge von Klimaerwärmungen wiederholt unterbrochen und riss dann endgültig ab. Das Wasser verdunstete, zurück blieb das Salz.

„Die Salzschichten waren nicht stabil", sagt Bayer. „Denn Salz hat eine geringe Dichte. In geologischen Zeiträumen verhält es sich wie eine Knetmasse.“ An vielen Orten sind die Salzablagerungen unter dem Druck der Gesteine mit der Zeit pilzförmig aufgestiegen. So haben sich Salzstöcke gebildet, die heute hier und da bis nahe an die Oberfläche herankommen.

Über dem Steinsalz fanden die Geologen eine etwa 750 Meter dicke Schicht aus Buntsandstein. Dabei handelt es sich um den Verwitterungsschutt des großen Mitteleuropäischen Gebirges. Er stammt aus einer Periode, in der der Superkontinent Pangäa bereits wieder auseinander brach.

Auch in den folgenden Jahrmillionen stand das Berliner Umland immer wieder unter Wasser. Bei sich laufend verändernden Klimabedingungen war es ein ständiges Auf und Ab des Meeresspiegels. Marine Schichten aus Muschelkalk und Gips wechseln deshalb mit jüngeren Sand- und Tonschichten.

Für viele Geologen endet hier bereits der interessanteste Teil der Berliner Erdgeschichte. Auch Paläontologen schauen gelangweilt in die sandige Tiefe. Denn selbst die Saurier, die vor 150 Millionen Jahren über das Festland trotteten, haben keine Spuren im Boden hinterlassen. „Unter Berlin wird man keine Überreste von Sauriern finden", sagt Bayer. Im hiesigen Erdreich seien die Möglichkeiten zur Erhaltung der Fossilien nicht sehr groß.

Über all den urzeitlichen Schichten liegen dann noch die Sanddünen – in Berlin auch „Fuchsberge" genannt – und Moränen der vergangenen Eiszeit vor nur 10 000 Jahren. Sie füllen das Loch bis zum Rand.

Und wie sieht die Zukunft der Region aus? Womöglich wird sie in den kommenden Jahrmillionen mit dem gesamten mitteleuropäischen Festland zusammengeschoben und vom heranrückenden afrikanischen Kontinent in Richtung Polarregion gedrückt. Ob Berlin dann in der Tiefe versinkt oder sich in den nächsten 50 Millionen Jahren in die Gipfelregion eines mehrere 1000 Meter hohen Gebirges erhebt, weiß niemand vorherzusagen. Es könnte sehr kühl werden. Oder stockfinster.

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