Bermudas geologisches Rätsel gelöst

Eine neue Studie , die in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, bietet eine mögliche Erklärung: Unter den Bermudas wurde eine massive, etwa 20 Kilometer dicke Gesteinsschicht entdeckt, die sich zwischen der ozeanischen Kruste und dem Erdmantel befindet.

Bermuda gilt als geologische Anomalie und unterscheidet sich deutlich von den meisten vulkanischen Inseln. Wie diese liegt sie auf einer großen Hebung des Meeresbodens, der sogenannten bathymetrischen Dünung. Nach dem klassischen Modell werden solche Schwellungen durch die Hitze einer aufsteigenden Säule aus heißem Mantelmaterial - einem Mantelplume - angetrieben, der die Lithosphärenplatte "aufbläst".

Im Fall der Bermudas deuten die derzeitigen Erkenntnisse jedoch nicht auf einen aktiven heißen Plume unter der Insel hin. Außerdem hat die vulkanische Aktivität hier vor mehr als 30 Millionen Jahren aufgehört, und die Hebung selbst dürfte sich schon vor langer Zeit "gesetzt" haben. Es blieb die Frage: Was hält diesen Teil des Meeresbodens aufrecht?

Wie sie unter die Insel schauten

Um das herauszufinden, nutzten die Forscher die Daten einer seismischen Station, die ständig auf den Bermudas betrieben wird. Sie analysierten Aufzeichnungen von weit entfernten Erdbeben: Wenn seismische Wellen durch den Untergrund laufen, werden sie an den Grenzen zwischen den Gesteinsschichten reflektiert und erzeugen schwache "Echos". Der Zeitpunkt des Eintreffens dieser Reflexionen kann dazu verwendet werden, die Struktur der Erdkruste und des oberen Erdmantels zu rekonstruieren.

Während der Analysen identifizierten die Wissenschaftler die erwarteten Elemente des Abschnitts: die Basis der Insel, die ozeanische Kruste und die Krusten-Mantel-Grenze (moho). Aber darüber hinaus entdeckten sie eine zusätzliche verborgene Schicht, die 2-3 Mal dicker war als ähnliche Strukturen auf den meisten ozeanischen Inseln.

"Subkrustale Anhäufung" anstelle einer heißen Wolke

Die Autoren interpretieren den Befund als eine mächtige Unterplattung - "subkrustale Anhäufung": Magma drang in der Vergangenheit unter die ozeanische Kruste ein und verfestigte sich dort, wobei es eine dichte, aber etwas weniger schwere als der umgebende Erdmantel "stützende" Schicht bildete.

Die Forscher glauben, dass dieser Dichteunterschied für zusätzlichen Auftrieb sorgt und dazu beiträgt, dass sich die Meereskruste von unten her anhebt - ohne dass eine ständige Erwärmung und aktiver Vulkanismus erforderlich sind.

Das Team schätzt, dass sich die Schicht während einer Ära gebildet haben könnte, in der Bermuda vulkanisch aktiv war - vor etwa 30 bis 35 Millionen Jahren. Die Vulkane sind seitdem erloschen, aber die "Unterlage" hat überlebt und unterstützt weiterhin die Hebung des Meeresbodens.

Die Autoren stellen fest, dass diese Ergebnisse eine neue Perspektive auf die Natur der ozeanischen "Schwellungen" eröffnen und zeigen, dass ihre Stabilität nicht nur durch Hitze und Abgase erklärt werden kann, sondern auch durch langlebige strukturelle Effekte aus alter magmatischer Aktivität.