Erstmals Meeresboden-Entstehung direkt beobachtet

Die größte Fabrik des Planeten ist 65.000 Kilometer lang und liegt tief unter Wasser. An den Mittelozeanischen Rücken – Gebirgszüge, die sich um den gesamten Erdball winden – entsteht Meeresboden wie am Fließband. Die neu gebildete Erdkruste wandert nach außen, während im Zentrum Gesteinsschmelze aus dem Erdmantel aufsteigt. Doch was genau dabei passiert, war bislang weitgehend rätselhaft.

Ein internationales Forschungsteam um Jean-Yves Royer von der Universität der Westbretagne in Brest hat die Entstehung neuen Meeresbodens nun erstmals direkt beobachtet. Die Fachleute nutzten Daten des OHA-GEODAMS-Experiments, einer Anordnung aus Erdbebensensoren und Entfernungsmessern, die quer über einen Abschnitt des Südostindischen Rückens im Indischen Ozean verläuft. Am 26. April 2024 registrierten die Messgeräte einen Erdbebenschwarm, der auf bewegtes Magma in der Tiefe hinwies.

Wie die Arbeitsgruppe in der Fachzeitschrift „Nature“ berichtet, verschob sich der Meeresboden binnen sechs Tagen um bis zu 2,4 Meter, als eine Magmakammer sich leerte und Gesteinsschmelze in Gänge im Gestein und auf den Meeresboden strömen ließ. Gleichzeitig sackte der Boden um rund vier Meter ab. Das verursachte jedoch weit weniger Erdbeben als gedacht: Der größte Teil der Bewegung zwischen den Gesteinen verlief gleitend und ohne größere Erschütterungen. Dieser Prozess erklärt vermutlich das lange mysteriöse „seismische Defizit“ der Mittelozeanischen Rücken – in ihrem Zentrum bebt die Erde weit seltener, als man angesichts der schnell wandernden Gesteine erwarten würde.

Die Distanzen zwischen den Messstationen wuchsen, als das geschmolzene Gestein in die obere Kruste eindrang. Gleichzeitig sackte das Tal im Zentrum des Rückens – der eigentliche Spalt zwischen den Erdplatten – nach unten in die entleerte Magmalinse ab. Schließlich zeigte wärmeres Wasser nahe dem Meeresboden die ausströmende Gesteinsschmelze an, die sich bis zu 90 Meter hoch auftürmte.

Computermodelle, die die Forschungsgruppe anhand der Daten anfertigte, legen nahe, dass zwei Prozesse für die Wanderung des Meeresbodens verantwortlich waren. Zum einen drückte Magma die Erdkruste auseinander. Zum anderen dehnte sich der Meeresboden, indem die Gesteine an Verwerfungen parallel zum Südostindischen Rücken verrutschten. Das stützt die Vermutung, dass die Spreizung des Meeresbodens an den Mittelozeanischen Rücken in kurzen Phasen stattfindet, in denen die Spannung abgebaut wird, die sich in Jahrzehnten der Ruhe angesammelt hat. Nur eben, dass die Prozesse zu einem großen Teil erschütterungsfrei ablaufen: Die Erdbeben hatten insgesamt lediglich etwa ein Viertel der Stärke, die man für eine derartige Verschiebung annehmen würde.