Rotation des Urkontinents durch Polwanderung?

Funde von magnetisiertem Gestein in Australien deuten daraufhin, dass sich der Urkontinent Gondwana während des Kambriums in ungewöhnlich kurzer Zeit um 60 Grad drehte. Das könnte ein Hinweis auf eine echte Polwanderung sein.

Verschiebung Gondwanas
Verschiebung Gondwanas

New Haven (USA) - Ein Forscherteam um Ross Mitchell von der Yale University hat Gesteine des Amadeusbeckens in Australien auf ihre Magnetisierung untersucht und daraus die Position Gondwanas, dem südlichen Teil des Superkontinents Pangäa, abgeleitet. Demnach drehte sich der Kontinent vor 525 Millionen Jahren plötzlich mit einer Geschwindigkeit von mindestens 16 Zentimetern pro Jahr. Verglichen mit allen anderen bekannten Plattenbewegungen ist das nahezu rasend schnell. Die maximale Geschwindigkeit mit der sich Platten heutzutage verschieben beträgt nur 4 Zentimeter pro Jahr. Diese Drehung fällt zeitlich mit der sprunghaften Zunahme und evolutionären Entwicklung von Tierarten, der sogenannten kambrischen Explosion, zusammen. Die Forscher glauben, hier eine ursächliche Verbindung gefunden zu haben, denn so große Landmassenbewegungen würden Umweltfaktoren wie Kohlenstoffkonzentrationen und Meereshöhen beeinflussen. "Während des frühen Kambriums gab es dramatische Änderungen der Umweltbedingungen, genau zur gleichen Zeit, als Gondwana diese massive Verschiebung erlebte. Das könnte damals große Auswirkungen auf die kambrische Explosion der Tierwelt gehabt haben", erklärt Ross Mitchell.

Als Ursache für die Verschiebung nennen die Wissenschaftler entweder die Plattentektonik, also die Bewegung der Kontinentalplatten gegeneinander, oder eine echte Polverschiebung. Dabei verschiebt sich die gesamte Erdhülle bis runter zur Kern-Mantel-Grenze gegenüber dem Erdkern, was letztendlich zu einer geographischen Verlagerung des Magnetfeldes führt. Die Hypothese der Polwanderung ist zwar schon 140 Jahre alt, eindeutige Beweise fehlten aber bisher. Für Ross Mitchell sind seine Forschungsergebnisse ein deutlicher Hinweis für die Polwanderung, weil die Bewegungsgeschwindigkeit die "normale" Plattentektonik so weit übertrifft: "Wenn eine echte Polwanderung die Verschiebung verursacht hat, macht das Sinn. Aber wenn die Verschiebung auf Plattentektonik zurückgeht, müssen wird uns ganz neue Erklärungen einfallen lassen." Was die Polverschiebung ausgelöst hat, ist noch unklar.

Die Methoden des Paläomagnetismus nutzen die Tatsache aus, dass magnetische Materialien sich beim Abkühlen nach dem vorherrschenden Erdmagnetfeld ausrichten. Oberhalb der Curie-Temperatur, die für Gesteine bei ungefähr 580 Grad liegt, ist ein Stoff unmagnetisiert. Erst wenn seine Temperatur unter die Curie-Temperatur fällt, richten sich die magnetischen Momente nach dem äußeren Magnetfeld aus und verbleiben in dieser Position, bis sie wieder erhitzt werden. Das Gestein, das aus dem heißen Erdinneren als Lava an die Erdoberfläche tritt, kühlt ab und zeugt auch nach Millionen von Jahren noch vom Magnetfeld zu dieser Zeit. Über die Stärke und Richtung des Magnetfeldes einer Gesteinprobe kann man die geographische Breite bestimmen, an der es erkaltet ist, sowie eine eventuelle Drehung, der es unterworfen war. So lassen sich plattentektonische Bewegungen nachvollziehen.

Wenn man etwas über die Bewegung Gondwanas herausfinden will, hilft es, sehr alte Landmassen, die sogenannten Kratone, zu untersuchen. Diese wurden nicht, wie der größte Teil der Erdkruste, bereits "recycelt" und durch neues Mantelmaterial ersetzt, sondern sind seit Milliarden von Jahren an der Oberfläche geblieben. Das von den Forschern untersuchte Amadeusbecken ist ein solches innerkratonisches Sedimentbecken.