Kontinentalverschiebung
Angepasst von C.R. Scotese, The University of Texas at ArlingtonSee all videos for this article
Kontinentalverschiebung, großräumige horizontale Bewegungen der Kontinente relativ zueinander und zu den Ozeanbecken während einer oder mehrerer Episoden der geologischen Zeit. Dieses Konzept war ein wichtiger Vorläufer für die Entwicklung der Theorie der Plattentektonik, die es mit einbezieht.
Die Vorstellung einer großräumigen Verschiebung von Kontinenten hat eine lange Geschichte. Der deutsche Naturforscher Alexander von Humboldt bemerkte die offensichtliche Passung der Ausbuchtung des östlichen Südamerikas in die Bucht von Afrika und stellte um 1800 die Theorie auf, dass die an den Atlantischen Ozean grenzenden Länder einst miteinander verbunden gewesen seien. Etwa 50 Jahre später argumentierte Antonio Snider-Pellegrini, ein französischer Wissenschaftler, dass das Vorhandensein identischer fossiler Pflanzen in nordamerikanischen und europäischen Kohlelagerstätten erklärt werden könnte, wenn die beiden Kontinente früher miteinander verbunden gewesen wären, eine Beziehung, die ansonsten schwer zu erklären ist. Im Jahr 1908 führte Frank B. Taylor aus den Vereinigten Staaten den Gedanken der Kontinentalkollision an, um die Entstehung einiger Gebirgszüge der Welt zu erklären.
Eine Diskussion über einige der Beweise, die die Kontinentalverschiebung auf der Erde unterstützen.
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Die erste wirklich detaillierte und umfassende Theorie der Kontinentalverschiebung wurde 1912 von Alfred Wegener, einem deutschen Meteorologen, vorgeschlagen. Indem er eine große Menge an geologischen und paläontologischen Daten zusammenbrachte, postulierte Wegener, dass es während des größten Teils der geologischen Zeit nur einen einzigen Kontinent gab, den er Pangea nannte. Spät in der Trias (die von etwa 251 Millionen bis vor 199,6 Millionen Jahren dauerte) zersplitterte Pangea, und die Teile begannen, sich voneinander zu entfernen. Die Westdrift des amerikanischen Kontinents öffnete den Atlantischen Ozean, und der indische Block driftete über den Äquator und verschmolz mit Asien. 1937 modifizierte Alexander L. Du Toit, ein südafrikanischer Geologe, Wegeners Hypothese und schlug zwei Urkontinente vor: Laurasia im Norden und Gondwana im Süden.
Abgesehen von der Kongruenz der Kontinentalschelfränder im Atlantik haben die modernen Befürworter der Kontinentaldrift beeindruckende geologische Beweise für ihre Ansichten gesammelt. In der Antarktis, dem südlichen Südamerika, dem südlichen Afrika, Indien und Australien gibt es Hinweise auf eine ausgedehnte Vergletscherung vor 380 bis 250 Millionen Jahren. Wenn diese Kontinente einst um die Südpolarregion vereint waren, würde diese Vergletscherung als eine einheitliche Abfolge von Ereignissen in Zeit und Raum erklärbar werden. Wenn man die Amerikas mit den Kontinenten jenseits des Atlantiks zusammenbringt, findet man auch ähnliche Arten von Gesteinen, Fossilien und geologischen Strukturen. Ein Gürtel aus uralten Gesteinen entlang der brasilianischen Küste entspricht zum Beispiel dem in Westafrika. Darüber hinaus sind die frühesten marinen Ablagerungen entlang der Atlantikküsten Südamerikas oder Afrikas im Jura angesiedelt (ca. 199,6 Millionen bis 145,5 Millionen Jahre alt), was darauf hindeutet, dass der Ozean vor dieser Zeit nicht existierte.
Das Interesse an der Kontinentalverschiebung nahm in den 1950er Jahren zu, als sich das Wissen über das geomagnetische Feld der Erde während der geologischen Vergangenheit durch die Studien der britischen Geophysiker Stanley K. Runcorn, Patrick M.S. Blackett und anderer entwickelte. Ferromagnetische Minerale wie Magnetit erhalten eine permanente Magnetisierung, wenn sie als Bestandteile von Eruptivgestein kristallisieren. Die Richtung ihrer Magnetisierung entspricht der Richtung des Erdmagnetfeldes zur Zeit und am Ort der Kristallisation. Partikel magnetisierter Minerale, die durch Verwitterung aus ihren Muttergesteinen freigesetzt werden, können sich später mit dem bestehenden Magnetfeld zum Zeitpunkt der Einlagerung dieser Partikel in Sedimentablagerungen neu ausrichten. Untersuchungen von Runcorn zum remanenten Magnetismus in geeigneten Gesteinen unterschiedlichen Alters aus Europa ergaben eine „polare Wanderkurve“, die darauf hinweist, dass sich die magnetischen Pole zu unterschiedlichen Zeiten an unterschiedlichen Orten befanden. Dies könnte entweder durch die Wanderung des magnetischen Pols selbst (d.h. Polarwanderung) oder durch die Wanderung Europas relativ zu einem festen Pol (d.h. Kontinentaldrift) erklärt werden.
Weitere Arbeiten zeigten jedoch, dass die Kurven der Polarwanderung für die verschiedenen Kontinente unterschiedlich sind. Die Möglichkeit, dass sie eine echte Polwanderung widerspiegeln könnten, wurde verworfen, da dies separate Wanderungen vieler magnetischer Pole über denselben Zeitraum impliziert. Diese unterschiedlichen Pfade werden jedoch in Einklang gebracht, indem die Kontinente in der von Wegener vorgeschlagenen Weise verbunden werden. Die Kurven für Europa und Nordamerika werden z. B. durch die Annahme in Einklang gebracht, dass letzteres seit der Triaszeit relativ zu Europa um etwa 30° nach Westen gedriftet ist.
Die zunehmenden Kenntnisse über die Konfiguration des Ozeanbodens und die anschließende Formulierung der Konzepte der Meeresbodenspreizung und der Plattentektonik lieferten weitere Unterstützung für die Kontinentaldrift. In den frühen 1960er Jahren schlug der amerikanische Geophysiker Harry H. Hess vor, dass neue ozeanische Kruste kontinuierlich durch eruptive Aktivität an den Kämmen der ozeanischen Rücken gebildet wird – unterseeische Berge, die einem gewundenen Verlauf von etwa 65.000 km (40.000 Meilen) entlang des Bodens der großen Ozeanbecken folgen. Geschmolzenes Gesteinsmaterial aus dem Erdmantel steigt zu den Kämmen auf, kühlt ab und wird später durch neue Intrusionen zur Seite geschoben. Der Ozeanboden wird so im rechten Winkel und in entgegengesetzter Richtung von den Kämmen weggeschoben.
Bis Ende der 1960er Jahre hatten mehrere amerikanische Forscher, darunter Jack E. Oliver und Bryan L. Isacks, diese Vorstellung von der Ausbreitung des Meeresbodens mit der von driftenden Kontinenten integriert und die Grundlage der plattentektonischen Theorie formuliert. Nach der letztgenannten Hypothese besteht die Erdoberfläche, oder Lithosphäre, aus einer Reihe großer, starrer Platten, die auf einer weichen (vermutlich teilweise geschmolzenen) Schicht des Erdmantels, der Asthenosphäre, schwimmen. Entlang einiger der Plattenränder treten ozeanische Rücken auf. Wo dies der Fall ist, trennen sich die lithosphärischen Platten, und das aufsteigende Mantelmaterial bildet neuen Meeresboden entlang der hinteren Ränder. Wenn sich die Platten von den Flanken der Rücken wegbewegen, nehmen sie die Kontinente mit.
Auf Grund all dieser Faktoren kann man davon ausgehen, dass die Amerikas mit Europa und Afrika bis vor etwa 190 Millionen Jahren verbunden waren, als ein Riss sie entlang des heutigen Mittelatlantischen Rückens trennte. Nachfolgende Plattenbewegungen von durchschnittlich etwa 2 cm pro Jahr haben die Kontinente in ihre heutige Position gebracht. Es scheint wahrscheinlich, auch wenn es noch nicht bewiesen ist, dass dieses Auseinanderbrechen einer einzelnen Landmasse und die Drift ihrer Fragmente nur das letzte in einer Reihe ähnlicher Vorkommnisse in der geologischen Zeit ist.