Friedhof der Kontinente

Wissenschaft
GEOLOGIE
Friedhof der Kontinente
Warum wandern die Kontinente im Verlauf der Erdgeschichte umher? Ein japanischer Geologe
glaubt die Antwort auf das Rätsel in 2900 Kilometer Tiefe gefunden zu haben.
Nun will er an einem neuen Institut versuchen, ein Gesamtbild des Blauen Planeten zu entwerfen.
D
as übliche japanische Begrüßungsritual lässt er einfach weg: Visitenkarte mit beiden Händen überreichen, Verbeugung, Tee – dafür hat er keine Zeit. Schließlich will er die Geschichte
der Erde erklären, knapp fünf Milliarden
Jahre in einer Stunde.
„Hallo, ich bin Shige“, sagt er und gestikuliert dabei mit den Händen. Dann
stürmt er in sein Büro, eine Forscherhöhle
auf dem Campus des Tokyo Institute of
Technology, randvoll mit Stapeln aus
Papier, Wanderstiefeln, Postern, Gesteinsproben und einer Couch mit Schlafsack.
Shige ist ein Besessener, ein Pionier, ein
genialischer Universalgelehrter.
Shige heißt mit vollem Namen Maruyama Shigenori, auf Japanisch wird der
Nachname zuerst genannt. Maruyama
ist ein leidenschaftlicher Sammler, über
160 000 Mineralien hat er gehortet und in
einem Museum ausgestellt. Er ist einer der
weltweit führenden Erdwissenschaftler.
Seine Fachaufsätze zählen zu den meistzitierten der Welt, seine Werke stehen in
vielen geologischen Handbibliotheken.
Feurige Wiedergeburt
Dabei eckt der Endfünfziger immer wieder an mit seinen gewagten Hypothesen.
Derzeit sorgt er für Wirbel mit einer neuen, faszinierenden Theorie zum Werden
und Vergehen der Erdkruste.
Der Japaner spinnt damit die Ideen von
Alfred Wegener fort. Der deutsche Abenteurer und Meteorologe glaubte schon
1912 an eine Wanderung der Kontinente –
eine Annahme, die selbst von einem
der wenigen wohlwollenden Forscherkollegen als „Fieberphantasie“ belächelt wurde und als „wundervoller Traum eines
großen Poeten“. Erst in den sechziger
Jahren lieferten Untersuchungen der Meeresböden dann den endgültigen Beweis:
Der fiebernde Erdpoet hatte wohl doch
recht gehabt.
Jedes Schulkind lernt heute, dass die
Kontinente als Platten auf dem glutheißen
Erdmantel driften wie Eisberge auf einer
See aus Magma (aus dem Griechischen von
„das Geknetete“). Und doch fehlt der Hypothese bis heute ein schlüssiges Fundament. Denn niemand weiß bisher, wie
der Motor, der das Driften und Zerbrechen
Wie „Plattenfriedhöfe“ entstehen und zu neuer Erdkruste recycelt werden
Die Pazifische Platte samt Ozeanboden wird durch
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die Kollision mit der Eurasischen Platte allmählich
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ins Erdinnere gedrückt (subduziert). Am
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kalten, feuchten Gestein reichern sich
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schwere Eisen-Nickel-Anteile an
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und lassen die Platte tief in
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den Erdmantel absinken.
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Äußerer Erdmantel
unter 2000°C
Erdmantel
ca. 3000°C
In einer Tiefe von rund 2900
Kilometern, an der Grenze zwischen Äußerem Erdkern und Erdmantel, kommt die abgesunkene Kruste in einem sogenannten
Plattenfriedhof zu liegen.
Über Mantelpilzen sowie an auseinanderdriftenden Platten entsteht
neues Krustengestein. Es bewegt sich
mit den Platten umher, bis es irgendwann wieder untergepflügt wird.
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Ein gesamter Kreislauf dauHER
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ert rund eine Milliarde
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Jahre.
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Äußerer Erdkern
über 4000°C
Innerer Erdkern
2900 km
der Kontinentalplatten antreibt, eigentlich
funktioniert.
Voller Geheimnis ist noch immer das Innere der Erde. Selbst die Oberfläche des
Mars ist besser erforscht. Tiefbohrungen
kommen spätestens nach 12 Kilometern ins
Stocken, die restlichen 6300 Kilometer bis
zum Erdmittelpunkt bleiben unerreichbar;
die Forscher befinden sich mithin in der
Rolle eines Berliners, der von einer Reise
nach Mumbai erzählt, aber nur den Weg
bis Köpenick wirklich kennt.
Und doch glaubt Maruyama das Geschehen in der Tiefe verstanden zu haben:
„Die Kontinentaldrift, die wir an der Oberfläche der Erde sehen, hat ihre Entsprechung im Erdmantel“, erzählt der Professor und fuchtelt mit den Armen wie mit
zwei Rotoren, die andeuten, wie er sich
das Schicksal eines Kontinents vorstellt.
„Alte, kalte Platten werden an den Kontinentalrändern in den Erdmantel hinabgedrückt“, erklärt er. „Dort lagern sie
große Mengen Eisen an, man kann sich
das ähnlich vorstellen wie die Kondensation von Wasser.“ Beschwert von dem Ei-
ca. 6000°C
Durch die Erwärmung
des feuchten Plattenfriedhofs
werden die schweren eisenhaltigen Anteile aus der Gesteinsschmelze mobilisiert
und sinken nach unten ab,
während die leichten Anteile als sogenannter Plume oder Mantelpilz aus dem Plattengrab emporsteigen – eine heiße Magmaquelle, die an der Oberfläche Vulkane entstehen lässt. Laut Maruyama
besteht der Plume unter Hawaii aus Plattenresten des Superkontinents Rodinia, der vor rund einer Milliarde Jahren existierte.
ANDRONIKI CHRISTODOULOU / WPN / AGENTUR FOCUS
JIM SUGAR / CORBIS
sen, sinken die Platten immer weiter hinab
durch das heiße, zähflüssige Gestein bis in
den Bodensatz des Erdmantels. Erst 2900
Kilometer unter der Erdoberfläche bleiben sie dann in regelrechten Plattenfriedhöfen liegen. Hier vermutet man die Grenze zum schwereren, außen etwa 4000 Grad
heißen Erdkern.
Voller Eifer fährt Maruyama fort: „Aber
die gekenterten Kontinente ruhen nicht
einfach in Ewigkeit in ihren Plattengräbern.“ Es stehe ihnen vielmehr eine abrupte Auferstehung bevor: Druck und Hitze in der Tiefe setzen chemische Prozesse
in Gang, durch welche die Platten ihre
schwereren Anteile ausscheiden. Auf diese
Weise leichter gemacht als ihre Umgebung,
steigen sie nun auf wie Korken im Wasser.
Die Folge: Über den alten Plattengräbern
am Grund des flüssigen Erdmantels steigt
ein Pilz aus heißem Magma empor, im
Fachjargon „Mantle Plume“ genannt.
Irgendwann stößt der aufsteigende
Glutstrom wieder auf die steinerne Kruste,
durch die er sich wie ein Schneidbrenner
hindurchbrennt – Vulkane entstehen, wie
zum Beispiel auf Hawaii. Gespeist wird
die glühende Lava der Vulkaninsel laut
Maruyama direkt aus einem alten Plattengrab in 2900 Meter Tiefe – von wo die
Überreste eines vor rund 750 Millionen
Jahren zerbrochenen Urkontinents emporbrodeln. Seine Theorie postuliert die
Wiederkehr des Verdrängten aus der Tiefe.
Die wichtigste Zutat für die Chemie im
Innern der Erde ist Maruyama zufolge dieselbe, die auch das Wetter oberhalb der
Erdoberfläche bestimmt: Wasser. Denn die
abgesunkenen Ozeanplatten haben in
ihrem Gestein altes Ozeanwasser eingelagert – nur im Promillebereich zwar, doch
auch das kann die Eigenschaften des Gesteins bereits drastisch verändern.
Schon sehr wenig gebundenes Wasser
im ehemaligen Ozeanboden kann seinen
Schmelzpunkt erheblich senken – was die
Auferstehung beschleunigt. Denn das WasKilauea-Ausbruch (auf Hawaii)
ser fördert das Ausfällen des schweren Eisens und erhöht so den Auftrieb des alten
Grund des Erdmantels. An einer „AntiPlattenmaterials.
Maruyama vergleicht den Kreislauf der Erdkruste“ spiegele sich dort das GeschePlatten mit dem des Wassers, das verduns- hen an der Oberfläche teilweise wider, mit
tet, Wolken bildet und wieder abregnet. „Seen“ und „Bergen“ und „Flüssen“ aus
„Die Ozeanböden entsprechen sozusagen zäher Gesteinsschmelze.
Derlei Theorien könnten
den Wolken“, sagt er, „und
die Plattenfriedhöfe in der
das Verständnis von der Erde
Tiefe sind wie Gewässer, die
grundlegend umwälzen – im
sich aus Regen speisen. Von
Wortsinn. „Einige Schuldort steigt das Magma dann
bücher müssen wohl bald
auf, bis es wiederum neue
umgeschrieben oder zuminWolken bildet.“
dest erweitert werden“, sagt
So lässt Maruyama ein
auch Ulrich Hansen vom
dreidimensionales Bild des
Institut für Geophysik in
Planeten Erde entstehen, in
Münster. „Bislang wurde ja
dem nicht nur die Kontidie Bewegung der Kontinente an der Oberfläche
nentalplatten eher als zweidriften, sondern in dem
dimensionaler Vorgang beauch Platz ist für eine Art Geologe Maruyama
schrieben, aber heute ist
„Anti-Plattentektonik“ am Poet der Anti-Erdkruste
sich die Fachwelt einig, dass
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sie angetrieben wird von dreidimensionalen Konvektionsbewegungen in der Tiefe.“
Hansens Arbeitsgruppe versucht, diverse Theorien wie die von Maruyama auf
Superrechnern nachzuvollziehen. Bis zu
einem Vierteljahr laufen ihre Programme,
bis sie schließlich ihre Ergebnisse ausspucken. „Maruyama hat dabei zwei entscheidende Standortvorteile“, sagt Hansen. „Zum einen verfügt Japan über die
schnellsten Superrechner der Welt. Und
außerdem gibt es dort unglaublich viele
Erdbeben und Erdbeben-Messstationen.“
Erdbeben und Rechenpower: Das sind
die wesentlichen Voraussetzungen, die den
Forschern erlauben, das Innere des Erdkörpers wie in einem Röntgentomografen
sichtbar zu machen. Das Prinzip ist einfach: Immer wenn sich ein Erdbeben ereignet, rasen die seismischen Wellen quer
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Hilmar Schmundt
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ACTION PRESS
durch den Erdmantel; immerhin eine Viertelstunde braucht eine solche Schockwelle
für die Strecke von Indonesien bis nach
Deutschland. Die Laufzeit aber ist für
die Forscher verräterisch, denn in zähflüssigen und heißen Regionen wie etwa
Mantelpilzen werden die Wellen abgebremst, an festen oder kalten Objekten beschleunigt.
Dieselbe Urgewalt, die etwa beim Erdbeben von Kobe im Jahr 1995 fast 5100
Japaner das Leben kostete, ist deshalb
Maruyamas wichtigste Datenquelle: Das
Inselreich sitzt direkt an der Westpazifischen Dreieckszone, wo drei Großplatten
ineinanderkrachen wie bei einer Massenkarambolage: die Pazifische, die Australische und die Eurasische. Unter seinen
Füßen vermutet er einen riesigen Plattenfriedhof mit den Resten des Pazifikbodens.
Noch sind viele Einzelheiten der Hypothese von den Plattenfriedhöfen umstritten: Wie zähflüssig ist dort das Gestein?
Und welche chemischen Reaktionen sind
möglich? Schwierig sind diese Rätsel vor
allem deshalb zu lösen, weil sich die höllischen Temperaturen und Drücke des unteren Erdmantels in keinem Labor in realistischem Maßstab herstellen lassen.
Doch während sich die Fachwelt an derlei Fragen festbeißt, ist Maruyama längst einen Schritt weiter: Er bastelt an einer Art
Weltformel für ein Superfachgebiet, das
Dutzende Fachdisziplinen zu einer Gesamtsicht der Erde zusammenführen soll.
Center for Bio-Earth Planetology wird
die Institution heißen, die sich ab 2009
ganz einem neuen Bild des Lebens im All
widmen soll, mit über 200 Forschern, einem Budget von über 110 Millionen Euro
für 9 Jahre. Und natürlich Maruyama als
Chefwissenschaftler.
Seine Ziele sind hochgesteckt. Unter
anderem will er klären, ob alle Kontinente in rund 250 Millionen Jahren wieder
zu einem einzigen Superkontinent verschmelzen werden; wie Meteoriten die
chemische Zusammensetzung der Erde
verändern; und welcher Zusammenhang
zwischen der Temperatur eines Planeten
und seinem Magnetfeld besteht. „Dieses
wiederum“, erklärt Maruyama, „schützt
Tiere und Pflanzen vor dem Beschuss
durch Weltraumstrahlung, welche ihrerseits die Mutationsrate beeinflusst und damit die Entstehung neuer Arten.“
Und während er so den Bogen von der
Astronomie bis zur Lebenswissenschaft
schlägt, zeichnen sich bereits die Konturen einer Gesamtschau auf ganze Planeten
ab, die dabei erscheinen wie lebende Superorganismen.
Am Ende, so glaubt er, könne diese
Erweiterung der Lebenswissenschaften bis
in die Tiefe des Erdkerns und die Weiten
des Alls auch dabei helfen, ferne Verwandte der Erde zu finden – Planeten, die
ebenfalls Leben beherbergen.
Rückenoperation an der Alpha-Klinik: Plötzlich ein heftiger Schmerz
MEDIZIN
Doctorandus an der Fräse
Ein Promi-Chirurg aus München soll Patienten
ohne medizinische Indikation an der Wirbelsäule operiert haben.
Jetzt sieht er sich einer Klagewelle gegenüber.
A
n den Tag, als die Zeit seines Leidens begann, kann sich Gerhard K.
noch genau erinnern: Am 19. Oktober 2004 lag der Frankfurter Werbeunternehmer in einem Operationssaal in
München. Wegen Rückenproblemen sollte
er an der Halswirbelsäule operiert werden.
Trotz der lokalen Betäubung spürte K.
plötzlich einen heftigen Schmerz. Was los
war, merkte der damals 67-Jährige erst, als
man ihn nach der Operation auf die Beine
stellte. K. knickte ein. Er spürte sein rechtes Bein nicht mehr.
Der Chirurg jedoch habe ihn, ohne sich
um die Lähmungserscheinungen zu kümmern, gleich am folgenden Tag zur nächsten Operation einbestellt, diesmal an einem
Lendenwirbel. Anschließend entschwand
er zu einem Kongress in den USA.
Zehn Tage musste K. in der Klinik ausharren. Erst dann wurde er, auf dringende
Intervention eines externen Facharztes, zur
Notoperation in das Klinikum Bogenhausen
gebracht. Die Lähmung hatte inzwischen
das andere Bein und beide Arme erfasst.
Noch heute kann K. sich kaum länger als
zehn Minuten auf den Beinen halten.
Was dem Firmenchef widerfahren sein
soll, steht in einer Klageschrift, die derzeit
vor dem Landgericht München I verhandelt wird. Der Beklagte heißt Horst Dekkers, Mitbesitzer der Münchner AlphaKlinik. Er bestreitet, Fehler gemacht zu
haben. Mehr noch: Dekkers ließ seinen Patienten von einem Detektivbüro beschatten, um ihn der Heuchelei zu überführen.
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„Wir haben auf Schadensersatz geklagt“,
sagt K.s Anwältin Marga Wolpert. Der Beklagte ist den Richtern der 9. Zivilkammer
nicht unbekannt: Schon einmal wurde er
hier zu Schadensersatz rechtskräftig verurteilt. Verblüffend erinnert die Urteilsbegründung an die Klageschrift im Fall K.:
Ein erster Eingriff sei „medizinisch nicht
indiziert“ gewesen, und „als Folge dieser
fehlerhaften Operation ergaben sich die
beiden Folgeeingriffe … die ebenso wenig
geeignet waren, den Grundleiden des Klägers zu begegnen“ (Aktenzeichen: 9 O
24834/04). Dekkers sieht auch hier keinen
Fehler seinerseits – der Gerichtsgutachter
habe eben nur den Standpunkt einer
Ärztemehrheit vertreten.
Nun aber muss sich der geschäftstüchtige Mediziner einer ganzen Flut von Klagen
erwehren: „Ein starkes Dutzend Fälle“, so
der Sprecher der Kammer, Tobias Pichlmaier, seien derzeit gegen ihn anhängig.
Dekkers will zu Einzelheiten mit Hinweis
auf seine Schweigepflicht nichts sagen.
„Eins kann ich in jedem Fall versichern:
Keiner der Vorwürfe ist zutreffend.“
Lange durfte Dekkers sich sicher fühlen:
Sein Krankenhaus gilt als Promi-Klinik
(Werbeslogan: „Wo andere aufhören, fangen wir erst an!“), er verfügt über gute
Medienkontakte und wirbt gern mit seiner prominenten Klientel.
Und dennoch geriet die Klinik vor einigen Jahren in Schieflage. Dekkers lieferte
sich einen schmierigen Rechtsstreit mit einem der zwei Mitbesitzer, in dem es auch