Eine aktuelle Studie, veröffentlicht in Wissenschaft China Geowissenschaften und unter der Leitung des Geologen Bo Wan vom Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften bringt die tektonischen Bewegungen der Tethyan-Platte mit Veränderungen in der Erdoberflächenumgebung in Verbindung. Die Arbeit enthüllt die Multisphären-Wechselwirkungen der Erde.
Die Geschichte beginnt mit der tektonischen Entwicklung des Tethys, die durch die Öffnung und Schließung der Abfolge der Ozeane Proto-, Paläo- und Neo-Tethys dargestellt wird.
Durch das Öffnen und Schließen dieser drei Ozeane konnten kontinentale Fragmente von Gondwana nacheinander nach Norden driften. Eine solche Breitengradverschiebung der Kontinente wird die Meer-Land-Verteilung in der warmen und feuchten tropischen Region verändern. Wie die Oberflächenumgebungen der Erde auf solche Meer-Land-Veränderungen in den Tropen reagieren, ist den Autoren zufolge noch wenig bekannt.
Erstens fanden die Autoren einen zeitlichen Zusammenhang zwischen signifikanten Zunahmen der kontinentalen Fläche in niedrigen Breiten und globalen Abkühlungseffekten an der Oberfläche während der letzten 500 Millionen Jahre. Die Autoren gingen dann über zeitliche Zusammenhänge hinaus und untersuchten kausale Zusammenhänge zwischen den beiden überraschend verbundenen Phänomenen.
Bo Wan erklärte: „Regionen in niedrigen Breitengraden empfangen mehr Sonnenenergie auf der Erdoberfläche als Gebiete in hohen Breitengraden. Daher schwächt eine Zunahme der Landmasse in Regionen mit niedrigen Breitengraden die Nettoenergieabsorption durch die Erdoberfläche und behindert somit die Wärmeleitung und Konvektion.“ der absorbierten Energie in Richtung der Pole. Das Endergebnis ist ein Rückgang der globalen Oberflächentemperatur.
Dieser Logik folgend nutzten die Autoren die subduktionsgetriebene Plattentektonik im Tethys-Gebiet, um bedeutende Eiszeiten in den letzten paar Hundert Millionen Jahren zu erklären.
Zweitens stellten die Autoren auch fest, dass Veränderungen der Oberflächenumwelt Auswirkungen auf die Bodenschätze im Tethyan-Reich haben können.
Die tropischen Regionen sind ideal für das Gedeihen mariner Planktonarten und damit für die Bildung organisch reicher Sedimente. Wenn ein Kontinent durch die Tropen driftet, werden daher riesige biologische Abfälle an den Kontinentalrändern abgelagert. Dies schafft günstige Bedingungen für die anschließende Bildung von Kohlenwasserstoffen und Lagerstätten.
Darüber hinaus könnte die Subduktion von organisch reichen Sedimenten nach Norden während der Schließung der Tethyan-Ozeane zur Entstehung mafischer Bogenmagmen mit geringer Sauerstoffflüchtigkeit führen. Diese chemische Umgebung unterstützt die Mineralisierung von Erzlagerstätten reduzierten Typs wie Wolfram, Zinn und Lithium.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die durch Subduktion angetriebene Plattentektonik im Tethys-Reich die Verteilung von Ozeanen und Landmasse verändert und sich anschließend auf das Gleichgewicht und die Verteilung der Sonnenenergie auf der Erdoberfläche auswirkt. Diese Veränderungen lösen Folgeveränderungen der Umwelt aus, die sich wiederum aufgrund der Subduktion auf die Zusammensetzung der Gesteine und Mineralien am eurasischen Rand auswirken. Insgesamt ist das Tethyan-Reich und seine Geschichte ein ideales natürliches Labor, um die Prozesse und Veränderungen des gesamten Erdsystems zu verstehen.
Mehr Informationen:
Bo Wan et al., Der Einfluss der Tethyan-Evolution auf Veränderungen der früheren Umwelt der Erde, Wissenschaft China Geowissenschaften (2023). DOI: 10.1007/s11430-023-1185-3