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Plattenkollisionen falten Gebirge auf
Die Schweiz wird dominiert von den Alpen: Gut 60 % der Landesfläche nehmen sie ein. Sie wurden aufgeworfen, da sich die eurasische und die afrikanische Platte (und eventuell noch zahlreiche kleinere Mikroplatten) seit Jahrmillionen aufeinander zu bewegen. Ein sichtbarer Abschnitt dieser Plattengrenzen ist beispielsweise die Tektonikarena Sardona oberhalb von Flims (GR).
Seit gut 200 Jahren wird dort schon geologisch geforscht. Mitte Oktober diesen Jahres haben Forscher der ETH Zürich ein revidiertes Modell der alpinen Gebirgsbildung publiziert. Sie betonen in dieser Arbeit, dass die Gesteinsmassen nicht nur durch das Zusammenschieben der Platten aufgetürmt wurden, sondern dass der Auftrieb eine massgebliche Rolle spielte.
Der Eiswürfel im Drink
Stellen Sie sich einen Eiswürfel im Cocktailglas vor. Halten Sie ihn mit einem Strohhalm unter Wasser, wird er hochschnellen, sobald Sie abrutschen. Da Eis eine geringere Dichte hat als Wasser, überwiegt seine Auftriebskraft.
Die Erde ist in ihrem innersten und äussersten zwar fest, dazwischen befindet sich jedoch der ‘dickflüssige‘ Erdmantel. Die Erdkruste schwimmt – Eisschollen gleich – auf dieser plastischen Masse. Die Kruste ist keine zusammenhängende Schicht, sondern besteht aus mindestens sieben kontinentalen und ozeanischen Platten. Die Platten bewegen sich wegen Konvektionsströmungen im Erdmantel in unterschiedliche Richtungen. Manche driften aufeinander zu oder voneinander weg und manche kratzen aneinander vorbei.
Divergenz: Platten driften voneinander weg. Mittelozeanischer Rücken, Isländischer Grabenbruch
Konvergenz: Platten driften gegeneinander. Anden, Kordilleren, Himalaya, Alpen
Transformstörung: Platten driften kratzend aneinander vorbei. San Andreas Graben, Nordanatolische Verwerfung
Die Eurasische Platte ist wie ein Eiswürfel
Die Eurasische Platte bewegt sich jährlich vier Zentimeter nach Süden, die Afrikanische Platte zwei Zentimeter nach Nordosten. Wenn unsere mit der südlichen Platte kollidiert, wird sie runtergedrückt. Ein Sporn der Europäischen Platte reicht dabei bis zu 160 Kilometer tief in den flüssigen Erdmantel hinab. Er zieht die gesamte Platte mit sich hinunter. Da diese jedoch – gleich dem Eiswürfel – eigentlich oben schwimmen möchte, erfährt die alpine Kruste dadurch grosse Auftriebskräfte. Die Alpen werden hochgehoben.
Herausgefunden haben die Geologen dies, als sie im Schweizer Mittelland Schutt untersuchten. Genauer befassten sie sich mit dem Wachstum von Flussdeltas. Dieses ist positiv gekoppelt an die Breite und Höhe der umliegenden Gebirge. Bei der Erforschung dieser Wachstumsschritte stellte sich heraus, dass die Alpen in den letzten zwanzig Millionen Jahren nahezu nicht wuchsen, während der Mittellandtrog jedoch weiter absank.