Geologie

Die Wissenschaftler scheinen immer noch nicht ausreichend zu verstehen, dass alle Geowissenschaften Beweise zur Enthüllung des Zustands unseres Planeten in früheren Zeiten beitragen müssen und dass die Wahrheit nur durch die Kombination all dieser Beweise erreicht werden kann. . . . Nur durch die Kombination der von allen Geowissenschaften gelieferten Informationen können wir hoffen, hier die „Wahrheit“ zu ermitteln, d.h. das Bild zu finden, das alle bekannten Fakten am besten zusammenfasst und daher den höchsten Grad an Wahrscheinlichkeit aufweist. Außerdem müssen wir immer mit der Möglichkeit rechnen, dass jede neue Entdeckung, egal welche Wissenschaft sie liefert, die Schlussfolgerungen, die wir ziehen, verändern kann.

– Alfred L. Wegener, The Origins of Continents and Oceans, erstmals 1915 veröffentlicht.

Wegener stellte eine enorme Menge an Beweisen zusammen, dass die Kontinente zusammengewachsen waren. Er plädierte dafür, die „Wahrheit“ durch wissenschaftliche Beweise zu finden. Sind Sie als sein Kollege davon überzeugt? Gehen wir der Sache auf den Grund.

Wegener’s Kontinentaldrift-Hypothese

Abbildung 1. Alfred Wegener schlug vor, dass die Kontinentaldrift dadurch zustande kommt, dass die Kontinente den Meeresboden durchschneiden, so wie dieser Eisbrecher das Meereis durchpflügt.

Wegener fasste seine Idee und seine Beweise in seinem Buch Die Entstehung der Kontinente und Ozeane zusammen, das erstmals 1915 veröffentlicht wurde. Neuauflagen mit zusätzlichen Beweisen wurden später in diesem Jahrzehnt veröffentlicht. In seinem Buch erklärte er, dass die Kontinente vor etwa 300 Millionen Jahren zu einer einzigen Landmasse zusammengewachsen waren, die er Pangäa nannte, was im Altgriechischen „die ganze Erde“ bedeutet. Der Superkontinent brach später auseinander und die Kontinente haben sich seitdem in ihre heutige Position bewegt. Er nannte seine Hypothese Kontinentalverschiebung.

Das Problem mit der Hypothese

Wegeners Idee schien damals so abwegig, dass er von anderen Wissenschaftlern verspottet wurde. Worin lag wohl das Problem? Für seine Kollegen war sein größtes Problem, dass er keinen plausiblen Mechanismus dafür hatte, wie sich die Kontinente durch die Ozeane bewegen konnten. Aufgrund seiner Erfahrungen in den Polargebieten schlug Wegener vor, dass die Kontinente wie eisbrechende Schiffe sind, die sich durch Eisschichten bewegen. Die Kontinente bewegten sich durch Zentrifugal- und Gezeitenkräfte. Wie würden Sie als Wegeners Kollege nachweisen, ob diese Kräfte Kontinente bewegen können? Welche Beobachtungen würden Sie auf diesen Kontinenten erwarten?

Abbildung 2. Frühe Hypothesen besagten, dass Zentrifugalkräfte die Kontinente bewegen. Dies ist die gleiche Kraft, die die Schaukeln auf einem sich drehenden Fahrgeschäft nach außen bewegt.

Wissenschaftler berechneten damals, dass Zentrifugal- und Gezeitenkräfte zu schwach waren, um Kontinente zu bewegen. Als ein Wissenschaftler Berechnungen anstellte, die davon ausgingen, dass diese Kräfte stark genug waren, um Kontinente zu bewegen, kam er zu dem Ergebnis, dass der Planet bei derart starken Kräften in weniger als einem Jahr aufhören würde zu rotieren. Außerdem dachten die Wissenschaftler, dass die Kontinente, die sich durch die Ozeanbecken gepflügt hatten, viel stärker deformiert sein müssten, als sie es sind.

Wegener beantwortete seine Frage, ob Afrika und Südamerika einst zusammengewachsen waren. Aber eine Hypothese wird selten akzeptiert ohne einen Mechanismus, der sie stützt. Werden Sie Wegener unterstützen? Einige wenige Wissenschaftler taten dies, da seine Hypothese die ähnlichen Fossilien und Gesteine auf gegenüberliegenden Seiten des Ozeans elegant erklärte, die meisten jedoch nicht.

Mantelkonvektion

Abbildung 3. Thermische Konvektion entsteht, wenn heißes Gestein im tiefen Erdmantel zur Erdoberfläche aufsteigt. Dieses Gestein breitet sich dann aus, kühlt ab und sinkt zurück in Richtung Erdkern, wo es erneut erhitzt werden kann. Durch diese Zirkulation von Gestein durch den Erdmantel entstehen Konvektionszellen.

Wegener hatte viele Gedanken darüber, was die treibende Kraft hinter der Kontinentalverschiebung sein könnte. Ein anderer von Wegeners Kollegen, Arthur Holmes, führte Wegeners Idee weiter aus, dass es im Erdmantel thermische Konvektion gibt.

In einer Konvektionszelle wird das Material tief unter der Oberfläche erhitzt, so dass seine Dichte sinkt und es aufsteigt. In der Nähe der Oberfläche wird es kühler und dichter, so dass es absinkt. Holmes dachte, dass dies wie ein Förderband sein könnte. Wenn zwei benachbarte Konvektionszellen an die Oberfläche steigen, könnte ein Kontinent auseinander brechen, wobei sich die Teile in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Obwohl dies nach einer großartigen Idee klingt, gab es auch dafür keine wirklichen Beweise.

Alfred Wegener starb 1930 bei einer Expedition auf der grönländischen Eiskappe. Die Idee der Kontinentalverschiebung wurde für einige Jahrzehnte weitgehend ad acta gelegt, bis der technische Fortschritt noch mehr Beweise für die Bewegung der Kontinente lieferte und den Wissenschaftlern die Möglichkeit gab, einen Mechanismus für Wegeners Kontinentaldrift zu entwickeln. Da Sie sich auf einer virtuellen Exkursion befinden, können Sie sie auch begleiten.

Zusammenfassung

• Alfred Wegener veröffentlichte seine Idee, dass die Kontinente vor etwa 300 Millionen Jahren zu einer einzigen Landmasse zusammengewachsen waren, die er Pangäa nannte.
• Wegers Idee wurde größtenteils belächelt, unter anderem weil Wegener keinen plausiblen Mechanismus für die Bewegung der Kontinente durch ozeanische Kruste entwickeln konnte.
• Berechnungen zeigten, dass seine Vorstellung von Zentrifugal- und Gezeitenkräften, die die Kontinente antreiben, nicht richtig sein konnte.
• Wegener dachte auch über Mantelkonvektion nach, eine Idee, die von Arthur Holmes als treibende Kraft für die Kontinentaldrift erweitert wurde. Damals gab es keine Beweise für diese Idee.

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