London (dapd). Im Erdmantel existiert eine bislang unbekannte Schicht aus geschmolzenem Gestein. Geophysiker vermuten, dass sie es ist, die die Bewegung der tektonischen Platten ermöglicht. Die Entdeckung könnte ein neues Licht auf die Entstehung von Erdbeben werfen, schreiben die Forscher im Wissenschaftsjournal "Nature" (doi: 10.1038/nature11939).

Die Oberfläche der Erde ist in sieben große Bereiche gegliedert, die sogenannten Kontinentalplatten. Ihre Bewegung ist dafür verantwortlich, dass die Kontinente heute ganz anders aussehen als vor Millionen von Jahren. Wie genau sich diese und kleinere Platten der Erdkruste auf dem Erdmantel bewegen, ist seit Jahrzehnten ein Streitthema unter Wissenschaftlern. Frühere Studien zeigten, dass der Erdmantel wegen Wassers in den Mineralien formbarer ist. Das würde die Bewegung der tektonischen Platten erleichtern. Seit vielen Jahren gelingt es jedoch nicht, mit Daten oder Bildern die Idee zu bestätigen oder zu widerlegen.

Neues Verfahren zeigt elektromagnetisches Abbild der Erdkruste

Forscher um den Geophysiker Samer Naif von der University of California in San Diego haben nun eine neue Untersuchungsmethode entwickelt. Mit dem Verfahren der elektromagnetischen Bildgebung untersuchten die Wissenschaftler den Meeresboden vor der Küste Nicaraguas. Dort schiebt sich die sogenannte Cocosplatte unter Mittelamerika. Anhand natürlicher elektromagnetischer Signale erstellten Naif und seine Kollegen eine Karte der Erdkruste und des Erdmantels.

Was sich den Geophysikern präsentierte, war eine teils geschmolzene Schicht des Mantelgesteins von 25 Kilometern Dicke. Sie befindet sich zwischen 45 und 70 Kilometer unterhalb der Erdoberfläche. Für Magma sei dies ein überraschender Ort, schreiben die Forscher. "Das war komplett unerwartet", betont der am Projekt beteiligte Geophysiker Kerry Key. "Wir zogen los, um eine Vorstellung zu bekommen, wie Flüssigkeiten mit beweglichen Platten interagieren. Aber wir entdeckten eine geschmolzene Schicht, die wir überhaupt nicht erwartet hatten."

Forscher können Befunde der Studie bisher nicht erklären

Die Information aus den neuen Aufnahmen bestätigt die Annahme, dass es im oberen Erdmantel einen gewissen Schmelzstrom gibt. "Das ist es, was wirklich das gleitende Verhalten der Platten erzeugt", erklärt Hauptautor Naif.

Sollten die Forscher mit ihrer Interpretation richtig liegen, hätte das Auswirkungen auf das Verständnis der Plattenbewegungen – und auf wichtige Erkenntnisse über das Zustandekommen von Erdbeben. Im nächsten Schritt wollen Naif und seine Kollegen herausfinden, aus welcher Quelle die neu entdeckte Schicht das Magma speist.

dapd