Pangaea war der Name, den Alfred Wegener dem Superkontinent gab, der vor 250 Millionen Jahren auf der Erde existierte. Im Laufe von vielen Millionen Jahren zerbrach dieser Superkontinent in verschiedene Teile, die zu den Landmassen wurden, die wir heute auf der Erde sehen. Dehnungskräfte auf den tektonischen Platten führen dazu, dass Kontinente auseinanderbrechen – wie es einst Pangäa tat – und neue Ozeanbecken entstehen. Große Teile dieser ausgedehnten Kontinente sind nicht sichtbar, weil sie unter Wasser liegen und Rifted Margins genannt werden.
Kontinentalränder beherbergen riesige Ansammlungen von global verteilten Sedimenten, magmatischen und ultramafischen Gesteinen, die aufgrund ihrer geografischen Lage an große Küstenpopulationen angrenzen. Bis vor wenigen Jahrzehnten wurden solche Kontinentränder in magmareiche und magmaarme unterteilt. Diese Klassifizierung folgte der Entstehungsgeschichte des neuen Meeresbodens – scheint aber nicht die gesamte Bandbreite der Bildung von Rifträndern zu umfassen.
„Diese gespaltenen Ränder befinden sich an den Küsten auf beiden Seiten der Ozeane und enthalten riesige Sedimentansammlungen, Kohlenwasserstoffreserven und sind ein potenzieller Standort für neue Ressourcen, die für die neue klimaneutrale Wirtschaft benötigt werden“, erklärt die Forscherin Marta Pérez-Gussinyé von der Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen (MARUM).
Sie und ihr Forscherteam weisen nach, dass inzwischen auch andere Riftrand-Entstehungstypen identifiziert wurden, was zu einer großen Vielfalt sogenannter Kontinentalrand-Architekturen führt. Sie basieren auf unterschiedlichen Prozessen magmatischer, tektonischer, sedimentärer oder hydrothermaler Natur. „Der Ursprung von Rift-Rändern ist vielschichtig, das heißt, sie sind auf unterschiedliche Weise entstanden. Im Gegensatz zu bisherigen Ansätzen gibt uns diese Übersicht die Möglichkeit, Rift-Ränder ganzheitlich zu analysieren“, erklärt Erstautor Pérez-Gussinyé.
Ihre Forschungsgruppe hat Pionierarbeit bei der Entwicklung numerischer Werkzeuge zur Untersuchung von Rifted Margins geleistet. Diese Tools ermöglichen es, Daten und Modelle zu kombinieren, um die Prozesse zu verstehen, die die Margen formen. Die Autoren haben neueste Beobachtungen und theoretische Ergebnisse zusammengestellt, die zu einem prozessbasierten Verständnis der Randbildung führen sollen. „Dies wird der Schlüssel sein, um in Zukunft genaue Vorhersagen für den neuen Speicher- und Energiebedarf zu treffen, der für den Übergang zu einer CO2-neutralen Wirtschaft erforderlich ist“, betont Pérez-Gussinyé.
Zusammen mit ihren Co-Autoren kommt sie zu dem Schluss, dass Rifted Margins zukünftig eine zentrale Rolle beim Übergang zu einer Green Economy spielen könnten: als potenzielle Kohlendioxidspeicher, als Mineralvorkommen oder sogar als Quellen für geothermische Energie und natürlichen Wasserstoff. Zuvor müssten aber noch weitere geophysikalische und geologische Daten in die weitere Forschung integriert werden. „Das Papier zeigt, wie eine Kombination aus Beobachtung und numerischer Simulation der Prozesse, die während der Kontinentalverschiebung ablaufen, dazu beitragen wird, dieses Potenzial in Zukunft zu erschließen.“
Einige der im Artikel vorgestellten numerischen Modelle werden im Rahmen des am MARUM angesiedelten Exzellenzclusters „Ocean Floor“ entwickelt und verbessert. Sie werden helfen, die Entstehung von Kontinentalrändern und ozeanischer Kruste und ihre Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen.
Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht Nature Reviews Erde & Umwelt.
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Marta Pérez-Gussinyé et al., Auf dem Weg zu einem prozessbasierten Verständnis gespaltener Kontinentalränder, Nature Reviews Erde & Umwelt (2023). DOI: 10.1038/s43017-022-00380-y
Zur Verfügung gestellt vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen