Hotspots und Plumes

Quelle: 978-3-623-27850-6 TERRA GWG 5/6 Geographie Wirtschaft, Ausgabe für Gymnasien in Baden-Württemberg, Schülerbuch, S. 82/83
Vermutete Ursprungsgebiete von Plumes und Hotspots
Hotspots und
Plumes
Hawaii
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Mit der Entdeckung der Mittelozeanischen
Rücken und Subduktionszonen waren die
Wissenschaftler in der Lage, die Verbreitung
der meisten Vulkane und Erdbeben zu erklären. Nun stellte sich die Frage: Wie lässt sich
aber der Vulkanismus inmitten großer Platten mit der Plattentektonik erklären?
Zur Erklärung dienen seit den 1970er-Jahren
Vorstellungen von Manteldiapiren („mantle
plumes“). Darunter versteht man schlauchförmige Zonen, in denen heißes Material aus
großen Tiefen (zum Teil von der Mantel-KernGrenze) nach oben steigt. Über solchen Plumes können sich Hotspots als kleinere Vulkanzentren bilden.
Quelle: 978-3-623-27850-6 TERRA GWG 5/6 Geographie Wirtschaft, Ausgabe für Gymnasien in Baden-Württemberg, Schülerbuch, S. 82/83
Mithilfe numerischer Computermodelle haben Wissenschaftler der Universität Münster
versucht, Strömungen in der Kugelschale zu simulieren. In Abhängigkeit von der Temperatur
und Viskosität zeigen sich sehr
schmale plumeförmige Aufströme, die aus einer thermischen
Grenzschicht hervorgehen.
Plattentektonisches Modell mit Plumes (links) und ohne Plumes (rechts) Quelle: Anderson (2004)
Plattentektonik mit oder ohne Plumes?
Der Vulkanismus in Island wird von den
meisten Geowissenschaftlern im Zusammenhang mit einem großen Plume gesehen, der Teil des Mittelatlantischen Rückens
ist. Andere Forscher sind der Ansicht, dass
zwischen oberem und unterem Mantel kein
Materialaustausch stattfindet oder dass
eventuell jeweils zwei voneinander getrennte Konvektionsmuster existieren (Abb. 3).
Es war ein Paukenschlag, als 2003 die britische Geologin G. Foulger die Existenz von
Plumes in Frage stellte. Sie wurde fast genauso belächelt wie A. Wegener, als er das erste
Mal seine Vorstellung der Kontinentverschiebung erläuterte. Es ist bis heute noch nicht
gelungen, die Existenz eines Plume nachzuweisen, genauso wie es noch nicht gelungen
ist, seine Nichtexistenz zu beweisen. Die Erforschung des Erdinneren bleibt also weiter
spannend.
Die plattentektonischen Vorstellungen ohne
Plumes (Abb. 3, rechte Hälfte) gehen von einem inhomogenen oberen Mantel aus. Dieser enthält Reste älterer ozeanischer Kruste
und recyceltes Material unterschiedlichen
Alters sowie verschiedener Gebiete. Durch
Dehnung oder Stauchung der Erdkruste kann
Magma entstehen und aufsteigen. Lange Inselketten wie Hawaii spiegeln dann das langsame Aufreißen von Bruchzonen wider.
1 a) Beschreibe die Entstehung des Vulkanismus auf Hawaii.
b) Erkläre das unterschiedliche Alter der Hawaii-Inseln mithilfe der Grafik 2.
2 Erläutere plattentektonische Prozesse, die
sich aus der Verteilung der Hotspots und Plumes in Karte 1 ergeben.
3 Vergleiche die Vorstellungen zur Plattentektonik in Grafik 3.
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EXTRA-Link
Das Modell zum Ausdrucken
und vertiefende Informationen
zu beiden Auffassungen unter
www.klett.de/extra
[EXTRA-Link: 27850X-0013]