Eine neue Studie, die sich auf Computermodelle stützt, sagt voraus, dass sich eine Subduktionszone, die sich derzeit unterhalb der Straße von Gibraltar befindet, weiter in den Atlantik hinein ausbreiten und zur Bildung eines atlantischen Subduktionssystems – eines atlantischen Feuerrings – beitragen wird. Geologisch gesehen wird dies „bald“ geschehen – in etwa 20 Millionen Jahren.
Ozeane scheinen für unsere Lebensspanne ewig zu sein, aber sie bleiben nicht lange bestehen: Sie werden geboren, wachsen und eines Tages sterben sie. Dieser Prozess, der einige hundert Millionen Jahre dauert, wird Wilson-Zyklus genannt. Der Atlantik zum Beispiel entstand, als Pangaea vor etwa 180 Millionen Jahren auseinanderbrach, und wird sich eines Tages schließen. Und das Mittelmeer ist das, was von einem großen Ozean – der Tethys – übrig geblieben ist, der einst zwischen Afrika und Eurasien existierte.
Damit ein Ozean wie der Atlantik aufhört zu wachsen und sich zu schließen beginnt, müssen sich neue Subduktionszonen bilden – Orte, an denen eine tektonische Platte unter eine andere sinkt. Aber Subduktionszonen sind schwer zu bilden, da Platten zum Brechen und Biegen erforderlich sind und Platten sehr stark sind. Ein Ausweg aus diesem „Paradoxon“ besteht darin, zu berücksichtigen, dass Subduktionszonen von einem sterbenden Ozean, in dem sie bereits existieren – dem Mittelmeer – in unberührte Ozeane wie den Atlantik wandern können. Dieser Vorgang wurde als Subduktionsinvasion bezeichnet.
Diese Studie zeigt erstmals, wie eine solche direkte Invasion stattfinden kann. Das rechnerische, schwerkraftgesteuerte 3D-Modell sagt voraus, dass sich eine Subduktionszone, die sich derzeit unterhalb der Straße von Gibraltar befindet, weiter in den Atlantik hinein ausbreiten und zur Bildung eines atlantischen Subduktionssystems beitragen wird – eines atlantischen Feuerrings, in Analogie zur bereits bestehenden Struktur im Pazifik . Geologisch gesehen wird dies „bald“ geschehen – jedoch nicht vor etwa 20 Millionen Jahren.
„Die Subduktionsinvasion ist von Natur aus ein dreidimensionaler Prozess, der fortschrittliche Modellierungswerkzeuge und Supercomputer erfordert, die vor einigen Jahren noch nicht verfügbar waren. Wir können jetzt die Entstehung des Gibraltar-Bogens sehr detailliert simulieren und auch, wie er sich in der fernen Zukunft entwickeln könnte.“ “ erklärt João Duarte, Erstautor und Forscher am Instituto Dom Luiz an der Fakultät für Naturwissenschaften der Universität Lissabon.
Diese Studie wirft ein neues Licht auf die Subduktionszone von Gibraltar, da nur wenige Autoren sie für noch aktiv hielten, da sie sich in den letzten Millionen Jahren deutlich verlangsamt hat. Diesen Ergebnissen zufolge wird seine langsame Phase noch weitere 20 Millionen Jahre andauern und danach in den Atlantischen Ozean eindringen und sich beschleunigen. Das wird der Beginn des Krustenrecyclings auf der Ostseite des Atlantiks sein und könnte der Beginn der Schließung des Atlantiks selbst sein.
„Auf der anderen Seite des Atlantiks gibt es zwei weitere Subduktionszonen – die Kleinen Antillen in der Karibik und den Scotia Arc in der Nähe der Antarktis. Diese Subduktionszonen sind jedoch vor mehreren Millionen Jahren in den Atlantik eingedrungen. Gibraltar zu studieren ist eine unschätzbare Gelegenheit.“ weil es ermöglicht, den Prozess in seinem frühen Stadium zu beobachten, wenn er gerade stattfindet“, fügt João Duarte hinzu.
Im Großen und Ganzen zeigt diese Studie, dass die Subduktionsinvasion wahrscheinlich ein häufiger Mechanismus der Subduktionsinitiierung in atlantischen Ozeanen ist und somit eine grundlegende Rolle in der geologischen Entwicklung unseres Planeten spielt.
Die Feststellung, dass die Gibraltar-Subduktion derzeit noch aktiv ist, hat auch wichtige Auswirkungen auf die seismische Aktivität in der Region. Subduktionszonen sind dafür bekannt, die stärksten Erdbeben auf der Erde auszulösen. Ereignisse wie das große Erdbeben von Lissabon im Jahr 1755 sind ein Erlebnis und erfordern Vorbereitung.
Die Arbeit ist veröffentlicht im Tagebuch Geologie.
Mehr Informationen:
João C. Duarte et al.: Die Subduktionszone von Gibraltar dringt in den Atlantik ein. Geologie (2024). DOI: 10.1130/G51654.1