Erdbeben am Atlantik: Die Ruhe trügt

Die beiden größten Ozeane der Erde unterscheiden sich vor allem an ihren Rändern. Während Küstenstädte am Atlantik selten von starken Erdbeben erschüttert oder von Vulkanausbrüchen verwüstet werden, umgibt den Pazifik ein wahrer Feuerring. Hier richten solche Naturkatastrophen häufig immense Sachschäden an und kosten viele Menschen das Leben. Fukushima ist dafür nur ein Beispiel.

Doch die Ruhe am Atlantik könnte trügerisch sein, vermuten João Duarte von der Monash-Universität im australischen Melbourne und seine Kollegen in der Fachzeitschrift „Geology“. Zumindest, wenn man längere erdgeschichtliche Zeiträume bedenkt.

Mitten in beiden Ozeanen quillt zähflüssiges Gestein aus dem Inneren der Erde nach oben. Bei Vulkanausbrüchen unter Wasser entsteht dort entlang tausende Kilometer langer Rücken neuer Meeresboden. Manche dieser Unter-Wasser-Vulkane sind Giganten. Das Tamu-Massiv im Nordwestpazifik (östlich von Japan) etwa ist 650 Kilometer lang und 450 Kilometer breit und durch Ausbrüche an einer einzigen Stelle entstanden, schreiben Forscher um William Sager von der Universität von Houston/ Texas in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“. Der erloschene Vulkan sucht auf der Erde seinesgleichen. Vergleichbar ist er höchstens mit dem Olympus Mons aus dem Mars, dem größten Vulkan unseres Sonnensystems.

So entstandenes Neuland braucht Platz und drückt die Kontinente auf beiden Seiten der Ozeane im Durchschnitt um einige Zentimeter pro Jahr auseinander. Die pazifische Platte stößt dabei an allen Rändern auf erheblichen Widerstand. Im Osten zum Beispiel will Amerika nicht weichen. Die Erde beult sich auf, in der Kollisionszone wachsen lange Gebirgszüge: Im Süden sind das die Anden, im Norden die Rocky Mountains.

Wenn sich die Platten verhaken, bauen sich riesige Spannungen auf

Weil die schwerere Pazifikplatte unter den leichteren Kontinent abtaucht, schmilzt in mehr als hundert Kilometern Tiefe die Platte ein wenig. Das Magma sucht sich dann einen Weg nach oben und kommt zum Teil etliche Kilometer hinter der Küste bei Vulkanausbrüchen als Lava an die Oberfläche. Außerdem verhakt sich immer wieder die abtauchende Platte mit der darüber liegenden Schicht. So bauen sich riesige Spannungen auf. Sie entladen sich in Erdbeben, wenn sich die Haken abrupt voneinander lösen. Wegen dieser Naturkatastrophen spricht zum Beispiel Rainer Kind vom Geoforschungszentrum in Potsdam (GFZ) von „aktiven Plattenrändern“.

Am Atlantik dagegen gelingt das Ausdehnen des Meeresbodens anscheinend fast überall mühelos. Allerdings sind nicht alle Plattenränder passiv: So schiebt sich im Süden und Norden von Südamerika der sich ausdehnende Pazifik am Kontinent vorbei nach Osten. An den Inselbögen der Karibik im Norden und der South-Shetland-Inseln im Südpolarmeer setzt der Atlantik diesem Druck Widerstand entgegen. Dort brechen daher immer wieder Vulkane aus oder es bebt die Erde unter den Inseln. So wie am 12. Januar 2010 unter Haiti.

© AFP/ United Nations Photo

Ähnlich verheerend waren das Erdbeben und die darauf folgenden Tsunamiwellen, die am 1. November 1755 Lissabon, Portugal und Teile Marokkos trafen. Etwa 70 000 Todesopfer waren damals zu beklagen. Wie konnte es dazu kommen? Duarte und seine Kollegen haben den Meeresgrund analysiert und zwei Regionen in Verdacht.

Zum einen das Mittelmeer, das eigentlich der Überrest des riesigen Thetys-Ozeans ist. Seit Afrika nach Norden wandert und dort mit Europa zusammenstößt, ist er fast verschwunden. Vor der Mittelmeerküste Frankreichs tauchte einst – wie heute in der Karibik – der Meeresboden unter den Kontinent ab. „Diese Zone wanderte nach Süden. Ein Rest liegt heute südlich von Sizilien“, sagt Kind. Deshalb bebt dort immer wieder die Erde. 1908 forderte ein Beben in der Nähe der Meeresstraße zwischen Sizilien und dem Festland bis zu 110 000 Menschenleben. Es war die schlimmste Naturkatastrophe, die Europa im 20. Jahrhundert traf. Die Vulkane nördlich von Sizilien und der Ätna zeigen, dass der Meeresrand aktiv ist.

Zwei Abtauchzonen könnten sich verbinden

Ein anderer Teil der Subduktionszone, die einst vor Südfrankreich lag, könnte sich nach Südwesten zurückgezogen haben. In dem Gebiet, in dem die Straße von Gibraltar das Mittelmeer mit dem Atlantik verbindet, könnte sie noch heute aktiv sein, vermutet Duarte. Aktive Vulkane fehlen dort zwar. Erdbeben tief im Erdinneren gibt es aber durchaus. Ungewiss ist das weitere Schicksal dieser Zone. Afrika schiebt sich langsam nach Nordwesten und wird in ein paar Millionen Jahren die Straße von Gibraltar schließen. Damit wären Mittelmeer und Atlantik endgültig voneinander getrennt. Die Abtauchzone unter der Straße von Gibraltar könnte dann verstummen.

João Duarte kann sich auch eine andere Entwicklung vorstellen: Die Abtauchzone könnte sich weiter ausdehnen, in den heutigen Atlantik. Dort haben die Forscher jetzt den Meeresboden mit Schallwellen genau untersucht. In einem langgezogenen Gebiet zwischen dem Süden Portugals und dem Norden Marokkos fanden sie in der Tiefe Hinweise, dass der Atlantik beginnt, unter Nordafrika und die Iberische Halbinsel abzutauchen. Das verheerende Erdbeben von Lissabon im Jahr 1755 könnte genau in dieser Zone entstanden sein.

„Diese Überlegung gibt es bereits länger“, sagt Kind. Duarte habe die Theorie mit seiner Analyse erhärtet und um einen weiteren Gedanken ergänzt. Wandert die alternde Abtauchzone unter der Straße von Gibraltar in den Atlantik, könnte sie sich dort mit der anderen, noch jungen Abtauchzone am Atlantikrand verbinden und stärker werden. Einige Millionen Jahre später könnten dann in Portugal, Spanien und Marokko genau nach dem gleichen Mechanismus wie im Norden Siziliens oder an der Pazifikküste Amerikas Vulkane aktiv werden. Doch das ist bisher nur eine Theorie.