Plattentektonik: häufige Fragen

Es gibt sieben große tektonische Platten und viele kleinere. Das auf dieser Website verwendete Modell PB2002 zählt 52 Platten: 7 Hauptplatten, 13 kleinere Platten und 32 Mikroplatten. Andere Modelle kommen auf andere Zahlen, je nachdem, wie sie kleine Blöcke und breite Deformationszonen behandeln. Alle 52 Platten findest du im Plattenverzeichnis.

Die Pazifische, die Afrikanische, die Antarktische, die Nordamerikanische, die Eurasische, die Australische und die Südamerikanische Platte. Viele Lehrbücher fassen die Australische und die Indische Platte zu einer Indisch-Australischen Platte zusammen. Zusammen bedecken die sieben Hauptplatten etwa 81 % der Erdoberfläche.

Die Pazifische Platte ist mit rund 104,6 Millionen Quadratkilometern die größte, das sind etwa 20,5 % der Erdoberfläche. Sie besteht fast vollständig aus Ozeanboden und ist beinahe doppelt so groß wie die zweitgrößte Platte, die Afrikanische Platte.

Im Modell PB2002 ist die Manus-Platte in der Bismarcksee nördlich von Papua-Neuguinea mit etwa 8200 Quadratkilometern die kleinste Platte. Danach folgt die Galápagos-Platte mit etwa 14.600 Quadratkilometern. Unter den Platten, die üblicherweise im Unterricht vorkommen, gehört die Juan-de-Fuca-Platte vor dem Nordwesten der USA zu den kleinsten.

In PB2002 bewegt sich die Tonga-Platte relativ zu ihren Nachbarn am schnellsten, im Mittel etwa 11,4 cm pro Jahr entlang ihrer Grenzen. Am Tongagraben konvergiert sie mit bis zu etwa 26 cm pro Jahr mit der Pazifischen Platte, die schnellste Relativbewegung im ganzen Modell. Unter den Hauptplatten ist die Pazifische Platte am schnellsten, mit durchschnittlich etwa 7,3 cm pro Jahr entlang ihrer Grenzen.

Unter den Hauptplatten ist in PB2002 die Afrikanische Platte am langsamsten: Entlang ihrer Grenzen bewegt sie sich im Mittel nur etwa 1,8 cm pro Jahr relativ zu ihren Nachbarn. Die Eurasische Platte folgt knapp dahinter mit etwa 2,0 cm pro Jahr. Platten mit wenigen subduzierenden Rändern bewegen sich meist langsam.

Die meisten Platten bewegen sich relativ zu ihren Nachbarn um etwa 2 bis 10 cm pro Jahr, ungefähr so schnell, wie Fingernägel wachsen. Über alle Subduktionszonen in PB2002 gemittelt liegt die Relativgeschwindigkeit bei etwa 6,2 cm pro Jahr, über alle Spreizungsrücken bei etwa 4,7 cm pro Jahr. Der Atlantik wird jedes Jahr um etwa 2,5 cm breiter.

Fast die gesamten USA, in PB2002 etwa 98,9 % der Fläche, liegen auf der Nordamerikanischen Platte. Der Rest gehört zur Pazifischen Platte, darunter Hawaii und der Küstenstreifen Kaliforniens westlich der San-Andreas-Verwerfung. Das südliche Alaska liegt über der Alëuten-Subduktionszone, wo die Pazifische Platte unter Nordamerika abtaucht.

Das Vereinigte Königreich liegt vollständig auf der Eurasischen Platte, weit entfernt von jeder Plattengrenze. Die nächste Grenze ist der Mittelatlantische Rücken im Westen, wo sich Eurasien und Nordamerika voneinander entfernen. Deshalb gibt es im Vereinigten Königreich nur schwache Erdbeben und keine aktiven Vulkane.

Der größte Teil von Indien, in PB2002 etwa 91 % der Fläche, liegt auf der Indischen Platte. Der äußerste Norden im Himalaya reicht auf die Eurasische Platte. Die Indische Platte drückt laut PB2002 mit durchschnittlich etwa 4,7 cm pro Jahr gegen Eurasien und hebt den Himalaya bis heute weiter an.

Laut PB2002 liegt Japan überwiegend auf zwei Platten: Nordost-Honshu und Hokkaido auf der Ochotskischen Platte (etwa 55 % der Fläche) und Südwestjapan auf der Amurplatte (etwa 42 %). Viele Lehrbücher vereinfachen das zur Nordamerikanischen und Eurasischen Platte. Die Pazifische Platte und die Philippinische Platte tauchen von Osten und Süden unter Japan ab.

Australien liegt vollständig auf der Australischen Platte, einer der sieben Hauptplatten. Ältere Lehrbücher sprechen von der Indisch-Australischen Platte, doch PB2002 und viele moderne Modelle behandeln die Indische und die Australische Platte als getrennte Platten, die durch eine breite Deformationszone verbunden sind.

Island liegt auf zwei Platten. In PB2002 befinden sich etwa 56 % der Insel auf der Nordamerikanischen Platte und etwa 44 % auf der Eurasischen Platte. Der Mittelatlantische Rücken verläuft quer über die Insel, und ein Hotspot darunter sorgt für zusätzliche vulkanische Aktivität.

Neuseeland liegt auf einer Plattengrenze. Nach PB2002 befinden sich etwa 43 % seiner Fläche auf der Pazifischen Platte, etwa 38 % auf der Australischen Platte und etwa 19 % auf der kleinen Kermadec-Platte. Die Alpine Verwerfung auf der Südinsel und die Hikurangi-Subduktionszone vor der Nordinsel markieren die Grenze.

Der größte Teil von Mexiko, in PB2002 etwa 93 % der Fläche, liegt auf der Nordamerikanischen Platte. Die Halbinsel Niederkalifornien gehört zur Pazifischen Platte. Vor der Südküste tauchen die Kokosplatte und die Rivera-Platte unter Mexiko ab; sie verursachen starke Erdbeben und speisen die Vulkane des Landes.

Der größte Teil der Türkei liegt auf der Anatolischen Platte, die in PB2002 etwa 59 % des Landes einnimmt. Der Norden und Osten liegen auf der Eurasischen Platte, der Südosten auf der Arabischen Platte. Die Anatolische Platte wird zwischen ihnen entlang der Nord- und der Ostanatolischen Verwerfung nach Westen gedrückt.

Konvergente Plattengrenzen, an denen sich Platten aufeinander zubewegen; divergente Plattengrenzen, an denen sie auseinanderdriften; und Transformgrenzen, an denen sie aneinander vorbeigleiten. In PB2002 sind etwa 36 % der Grenzlänge divergent, 35 % konvergent und 28 % Transformgrenzen.

Die Grenzen zwischen den 52 Platten von PB2002 summieren sich auf etwa 260.800 km, mehr als das Sechsfache des Äquatorumfangs. Ozeanische Spreizungsrücken bilden mit etwa 67.300 km die längste einzelne Klasse, gefolgt von Subduktionszonen mit etwa 51.500 km. Alle sieben Klassen findest du unter Plattengrenzen.

Wenn sich Platten bewegen, verhaken sich die Störungen an ihren Rändern durch Reibung. Im umgebenden Gestein baut sich Spannung auf, bis sie die Reibung überwindet. Dann verschiebt sich die Störung ruckartig und sendet seismische Wellen aus. Die stärksten Erdbeben entstehen an den Megaüberschiebungen von Subduktionszonen, etwa das Erdbeben in Chile 1960 (M9.5). Erkunde sie auf der Erdbebenkarte.

Die meisten Vulkane entstehen dort, wo an Plattengrenzen der Mantel schmilzt. An divergenten Grenzen schmilzt aufsteigendes Mantelgestein, weil der Druck darauf abnimmt. In Subduktionszonen senkt Wasser, das die abtauchende Platte freisetzt, den Schmelzpunkt des darüberliegenden Mantels. Eine dritte Gruppe bildet sich über Hotspots wie Hawaii. Siehe die Vulkankarte.

Die Platten bewegen sich, weil das Erdinnere Wärme verliert. Die stärkste Kraft ist der Plattenzug (Slab Pull): das Gewicht alter, kalter ozeanischer Platte, die in Subduktionszonen in den Mantel absinkt. Auch der Rückenschub an mittelozeanischen Rücken und der Sog des fließenden Mantels tragen dazu bei. Platten, die an langen abtauchenden Plattenstücken hängen, wie die Pazifische und die Nazca-Platte, bewegen sich am schnellsten.

Nicht auf einer Zeitskala, die für Menschen eine Rolle spielt. Die Platten bewegen sich weiter, solange das Erdinnere heiß genug ist, um die Mantelkonvektion anzutreiben, und alter Ozeanboden in Subduktionszonen absinkt. Über Milliarden von Jahren, während der Planet abkühlt, dürfte sich die Plattentektonik verlangsamen und könnte schließlich ganz zum Stillstand kommen.

Viele Geologen erwarten, dass sich die Kontinente in einigen hundert Millionen Jahren zu einem neuen Superkontinent zusammenschließen, doch seine Form ist reine Hypothese. Vorgeschlagen wurden unter anderem Pangaea Proxima, falls sich der Atlantik schließt, und Amasia, falls Amerika und Asien über die Arktis zusammentreffen. Mehr über Pangaea und frühere Superkontinente.

Pangaea war ein Superkontinent, der fast die gesamte Landmasse der Erde in einem Block vereinte. Er hatte sich vor etwa 335 Millionen Jahren gebildet und begann vor etwa 200 Millionen Jahren auseinanderzubrechen, wodurch sich der Atlantik öffnete. Belege und Geschichte des Zerfalls findest du unter Pangaea.

Der Pazifische Feuerring ist ein Gürtel aus Subduktionszonen, Vulkanen und Erdbebengebieten rund um den Pazifik. Häufig heißt es, dass dort etwa 75 % der aktiven Vulkane der Erde liegen und rund 80–90 % ihrer Erdbeben stattfinden. Vier der fünf Erdbeben der Magnitude 9 seit 1900 ereigneten sich am Feuerring.

Im Festgestein verankerte GPS-Stationen messen die Plattenbewegung direkt, auf wenige Millimeter pro Jahr genau. Magnetische Streifen auf dem Ozeanboden zeigen, wie schnell sich Platten über Jahrmillionen voneinander entfernt haben, und Ketten von Hotspot-Vulkanen wie Hawaii zeichnen den Weg einer Platte nach. Diese unabhängigen Methoden stimmen gut überein.

Ältere Lehrbücher behandeln sie als eine Platte. PB2002 und viele moderne Modelle teilen sie in die Indische Platte und die Australische Platte auf, weil sich beide etwas unterschiedlich bewegen und die Kruste zwischen ihnen im zentralen Indischen Ozean verformt wird. Das Wharton-Becken-Erdbeben von 2012 (M8.6) ereignete sich innerhalb dieser Zone.

Ja, wenn auch viel seltener als an Plattengrenzen. Platten sind nicht vollkommen starr, und alte Störungen in ihrem Inneren können unter Spannungen, die von den Plattenrändern übertragen werden, plötzlich nachgeben. Die New-Madrid-Erdbeben von 1811–1812 im Zentrum der USA sind ein bekanntes Beispiel.