Wo die Erde aus den Fugen gerät

Aus heißen Quellen, den „Black Smokers“, strömt schwefelhaltige mineralreiche Flüssigkeit aus. Einige der gelösten Mineralien werden ausgefällt und türmen sich zu einem Schlot rund um die Quelle auf - Lebensraum für ganz neuartige Organismen.

Die Geburtsstätte des Lebens liegt, so vermuten Forscher, am Grund des Meeres – an den heißen Quellen der Tiefsee. Diese Quellen entstehen an den Verschiebungszonen der Erdplatten, dort, wo Seewasser in die aufgeheizte Erdkruste sickert. Das erhitzte Wasser löst Mineralien aus der ozeanischen Kruste, steigt wieder auf und entlässt seine reiche Fracht in den Ozean – stetiger Nachschub an anorganischen Verbindungen für jene Organismen, die hier in völliger Dunkelheit leben und ihre Energie für den Aufbau von Kohlenhydraten aus der Oxidation dieser Verbindungen gewinnen. Hunderte neuer Spezies von Würmern, Weichtieren und Gliederfüßern haben Forscher mithilfe bemannter und unbemannter Tauchboote an diesen Hydrothermalquellen gesammelt – eine vollkommen neuartige Unterwasserwelt: „Nothing could diminish the excitement of seeing the animals for the first time”, schrieb ein Teilnehmer der ersten Expedition dieser Art 1978 zum Galápagosgraben.

Der Galápagosgraben ist ein Tiefseegraben im Pazifischen Ozean. Er trennt zwei kleinere tektonische Platten voneinander – die Kokos- und die Nazcaplatte. Mit einer Geschwindigkeit von wenigen Zentimetern pro Jahr treiben sogenannte Konvektionsströme die beiden Platten auseinander. Diese Wärmewalzen halten die Kruste unseres Planeten in ständiger Bewegung. Als der deutsche Meteorologe Alfred Wegener 1915 erstmals seine Theorie der Kontinentalverschiebung formulierte, reagierten die Fachleute allerdings nur mit Kopfschütteln – zu abwegig schien ihnen die Vorstellung, dass die Kontinente einmal verbunden gewesen und dann auseinander gedriftet sein sollten. Doch, so fragte sich Wegener, warum sonst ließe sich die Ausbuchtung des südamerikanischen Kontinents so wunderbar einpassen in die Einbuchtung des afrikanischen und würden Fossilien des Mesosaur nur im Osten Südamerikas und im Westen Afrikas gefunden und nirgendwo sonst? Um mehr Anhänger für seine Theorie zu gewinnen, fehlte dem Deutschen aber eine überzeugende Erklärung, wie die riesigen Kontinentalplatten in Bewegung versetzt werden.

1929 schlug der Engländer Arthur Holmes einen möglichen Mechanismus vor: Wenn sich Gesteinsmaterial tief im Erdmantel erhitzt, reduziert sich seine Dichte und es steigt zur Oberfläche auf, wo es abkühlt und absinkt, nur um wieder aufgeheizt zu werden und wieder aufzusteigen. Dieser Konvektionsstrom aufgeheizten Gesteins im Mantel unter der Erdkruste könnte die erforderliche Treibkraft für die Verschiebung der Kontinente bereitstellen. Bei seinen Überlegungen machte sich Holmes die Erkenntnisse von Seismologen zunutze. Schon 1890 hatte der englische Geologe John Milne, der an der Kaiserlichen Technischen Universität in Tokio unterrichtete, zusammen mit Kollegen den ersten präzisen Seismografen für die Aufzeichnung von Erdbeben entwickelt. Die Forscher erkannten jedoch bald, dass sich mit diesem Instrument auch das mysteriöse Innere unseres Planeten erkunden ließ. Aus dem Verhalten seismischer Wellen schlossen sie, dass die Erde aus konzentrischen Schichten zusammengesetzt ist: einem inneren Kern, von dem man seinerzeit nicht wusste, ob er fest oder flüssig war, und einer Zwischenschicht aus dichtem Gestein, dem Erdmantel, der sich ungefähr 50 Kilometer unterhalb der äußersten Oberfläche, der Erdkruste, befindet.