King’s Trough: Ein Schlüssel zum Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Mantelplumes und tektonischen Prozessen im Nordatlantik
Ein geologisches Phänomen von globaler Bedeutung
Der King’s Trough im Nordatlantik repräsentiert eines der faszinierendsten und zugleich rätselhaftesten geologischen Phänomene Europas. Mit einer Länge von über 300 Kilometern und einer vertikalen Ausdehnung von 4000 Metern zählt dieser untermeerische Canyon zu den tiefsten und ausgedehntesten seiner Art. Seine Entstehung war lange Zeit Gegenstand kontroverser wissenschaftlicher Debatten, da er fernab klassischer Subduktionszonen oder kontinentaler Schelfränder liegt. Eine aktuelle Studie unter der Leitung von Antje Dürkefälden vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel liefert nun eine umfassende Erklärung für die Genese dieses spektakulären Grabens.
Innovative Forschungsansätze und ihre Ergebnisse
Das Forscherteam kombinierte hochauflösende bathymetrische Sonaraufnahmen mit detaillierten geochemischen Analysen von Gesteinsproben, die während einer Expedition mit dem Forschungsschiff „Meteor“ im Jahr 2020 gewonnen wurden. Die bathymetrischen Daten offenbarten die charakteristische Morphologie eines Grabenbruchs mit steilen, versetzten Wänden, was auf eine extensive Dehnung der ozeanischen Kruste hindeutet. Die geochemischen Analysen der Gesteinsproben zeigten zudem eine signifikante Übereinstimmung mit den vulkanischen Gesteinen der Azoren, was auf eine gemeinsame Herkunft hinweist.
Die Interaktion von Mantelplume und tektonischer Rotation
Die Studie identifiziert den Azoren-Hotspot als zentralen Akteur in der Entstehung des King’s Trough. Vor etwa 50 Millionen Jahren befand sich dieser tief wurzelnde Mantelplume unter dem heutigen Canyon und generierte ein ausgedehntes vulkanisches Plateau. Die geochemischen Signaturen der Gesteinsproben belegen, dass dieses Plateau genetisch mit den Azoren verwandt ist. Vor etwa 40 Millionen Jahren führte die Rotation der Iberischen Mikroplatte gegen den Uhrzeigersinn – ausgelöst durch die Kollision der Afrikanischen und Eurasischen Platte – zu einer massiven Dehnung des durch den Hotspot geschwächten Meeresbodens. Diese tektonische Spannung resultierte schließlich im Aufreißen des King’s Trough.
Aktuelle tektonische Entwicklungen und zukünftige Szenarien
Bemerkenswerterweise deutet die Studie auf eine Wiederholung ähnlicher Prozesse im Bereich der Azoren hin. Der sich aktuell bildende Terceira-Graben verläuft parallel zum King’s Trough und zeigt vergleichbare strukturelle Merkmale. Diese Dehnungszone könnte sich zu einem neuen Tiefseegraben entwickeln, sofern der Azoren-Hotspot seine Position beibehält oder neue vulkanische Aktivitäten initiiert. Die zukünftige Entwicklung dieser Region bleibt jedoch ungewiss und erfordert weitere langfristige Beobachtungen.
Implikationen für die geowissenschaftliche Forschung
Die Ergebnisse der Studie haben weitreichende Konsequenzen für das Verständnis der geodynamischen Prozesse im Nordatlantik. Sie zeigen, dass die Interaktion zwischen Mantelplumes und tektonischen Bewegungen komplexe und langfristige Auswirkungen auf die Struktur der Erdkruste haben kann. Die Erkenntnisse tragen dazu bei, die Mechanismen der Plattenbewegung und der Entstehung ozeanischer Gräben besser zu verstehen. Darüber hinaus unterstreichen sie die Bedeutung interdisziplinärer Forschungsansätze, die geophysikalische, geochemische und tektonische Daten integrieren, um die Geschichte unseres Planeten zu entschlüsseln.
