Im höchsten Gebirge der Welt treffen riesige Erdplatten aufeinander. Neue Forschungsergebnisse beweisen erstmals empirisch Vorkommen eines riesigen Risses.

München – Österreichische Alpentäler in Tirol wurden in den letzten Wochen von einer Serie von Erdbeben wachgerüttelt. Die Magnitude einiger Beben war für die Region relativ hoch, Experten geben aber Entwarnung. Ursache für die Erdbeben in Österreich seien nämlich nicht riesige, aufeinander treffende Erdplatten. Beben mit zerstörerischer Kraft, wie etwa in Japan Anfang des Jahres, sind also ausgeschlossen. Ganz anders sieht das hingegen in Tibet und Indien aus.

Dass die höchste Gebirgskette der Welt, der Himalaya, durch die Kollision riesiger Erdplatten entstanden ist, ist in der Wissenschaft hinlänglich bekannt. Jüngste Forschungsergebnisse, gewonnen aus seismologischen und geochemischen Messungen in Südtibet, liefern jedoch neue Erkenntnisse, wie sich die tektonischen Platten Indiens und Eurasiens beim Aufeinandertreffen verhalten. Das könnte in Zukunft Aufschluss über mögliche Erdbeben geben.

Aufeinandertreffen riesiger Erdplatten ein „geologisches Schlachtfeld“

„Die hoch aufragenden Gipfel des Himalaya“ bezeichnet die Fachzeitschrift Science als „ein geologisches Schlachtfeld“. Bereits vor rund 60 Millionen Jahren begann die Erdplatte Indiens sich unter die eurasische Platte zu schieben. Bis heute treffen die zwei tektonischen Platten aufeinander und lassen die Berge des Himalaya stetig weiterwachsen.

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Bis dato war unter Forschern aber noch nicht geklärt, welche Dynamiken sich beim Aufeinandertreffen der riesigen Platten tatsächlich ergeben. Manche Wissenschaftler gehen davon aus, dass die indische Erdplatte eher horizontal unter Tibet nach Norden gleitet. Andere Forscher wiederum vermuten, dass sich der auftriebsstarke Teil der indischen Platte an der Kollisionskante vertikal gen Erdmantel wölbt.

Vertikaler Riss durch Zweiteilung indischer Platte

Wissenschaftler vermuten bereits länger, dass es eine dritte Art möglichen Verhaltens von tektonischen Platten geben könnte, sobald diese aufeinandertreffen. Konkret bedeutet das, dass ein Teil der Platte Indiens sich unter die eurasische Platte schieben könnte, während der untere Teil sich nach unten hin ablöst. Im Dezember 2023 stellten Forscher aus den USA und China auf einer Konferenz der American Geophysical Union neue Ergebnisse vor, die genau dieses Szenario unterstützen.

Simon Kemperer von der Stanford University und sein Team nutzten Erdbebendaten hunderter seismischer Stationen in Südtibet und kombinierten diese mit zuvor gesammelten Daten, um ein 3-D-Modell der Plattenkollision zu erstellen. Zudem wurden an etwa 200 natürlichen Quellen Gasproben entnommen. Das Forscherteam identifizierte Helium-Isotope aus verschiedenen Schichten und konnte so ein klares Muster erkennen.

Die Studie findet Hinweise auf einen vertikalen Bruch oder Riss an der Grenze zwischen dem abgedrifteten und dem horizontalen Teil der Platte, schreibt Science. Auch der afrikanische Kontinent droht aufgrund des Aufeinandertreffens von Erdplatten zu zerreißen.

Erste empirische Beweise für Verhalten der tektonischen Platten

Die Erkenntnisse des Forschungsteams liefern laut dem Fachportal ScienceAlert erste empirische Belege dafür, dass manche Abschnitte der indischen Platte mehr oder weniger intakt zu sein scheinen, während Plattenteile in rund 100 Kilometern Tiefe sich in den geschmolzenen Teil der Erde verkrümmen. Die Evidenz sei zwar noch begrenzt und nur eine „Momentaufnahme“, sagt der Experte für Geodynamik, Fabio Capitanio, zu Science. Die Arbeit gehe aber in die richtige Richtung, um zu verstehen, wie die heutigen Landschaften einst geformt wurden, so der Experte der Monash University in Melbourne.

Mit dem Verständnis über die Dynamiken der Platten, können laut der Seismologin Anne Meltzer auch die Gefahren, die von Erdbeben ausgehen, besser nachvollzogen werden. Studienautor Klemperer weist darauf hin, dass der entdeckte Riss Einfluss auf Erdbeben in der Region haben könnte. Ein tiefer Bruch in der tibetischen Hochebene, der Cona-Sangri-Graben, zeigt bereits, dass die Prozesse unter der Erde sich an der Oberfläche bemerkbar machen.

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