Der Erdmantel funktioniert so ähnlich wie ein Kochtopf funktioniert, wussten Geowissenschaftler schon seit längerem: Die Gesteinsmassen wälzen sich ständig im Schneckentempo um, damit die innere Hitze des Planeten abgeführt werden kann. Die Folgen dieses Wärmeaustauschs sind auch auf den Kontinenten zu spüren, sagen nun Derrick Hasterok und David Chapman von der Universität von Utah in Salt Lake City: Die Hitze aus der Tiefe drückt Städte wie Los Angeles, Denver oder Salt Lake City um mehr als tausend Meter in die Höhe.
Den Berechnungen der Forscher zufolge würde die gesamte Ostküste der USA von Boston bis Miami zwischen 400 und 700 Meter unter Wasser liegen, wenn das Gestein darunter so kühl wäre wie in einigen Gegenden Kanadas. Denver, aktuell 1.600 Meter über dem Meeresspiegel gelegen, würde von 200 Metern Wasser bedeckt, und auch Salt Lake City würde um 1.500 Meter absinken. Die Rocky Mountains, die zwischen den beiden Städten liegen, blieben immerhin trocken. Im Nordwesten isoliert dagegen die kalte, in den Erdmantel abtauchende Juan-de-Fuca-Platte die Oberfläche gegen die Hitze aus dem Erdinneren. Seattle, jetzt auf Meereshöhe gelegen, würde ohne diesen Kühleffekt 1.800 Meter hoch liegen, errechneten Hasterok und Chapman.
Bislang hatten Geowissenschaftler thermische Unterschiede nicht berücksichtigt, um die Topographie der Kontinente zu erklären. Die Bewegung der tektonischen Platten und Unterschiede in der Dichte des Gesteins, so nahm man an, reichen, um zu erklären, wo sich Anhöhen und Senken bilden. Hasterok und Chapman weisen aber darauf hin, dass das nicht stimmen kann: Das Colorado-Plateau etwa liege 1.800 Meter hoch, die Great Plains östlich der Rocky Mountains dagegen nur etwa 300 Meter, obwohl beide in der Tiefe aus dem gleichen Gestein bestehen. Die Erklärung: Das Gestein unter dem Colorado Plateau sei 150 Grad Celsius wärmer und damit weniger dicht als unter den Great Plains, so die Forscher.
Für die Ozeankruste war die Wirkung der Wärme bereits bekannt: Die mittelozeanischen Rücken, an denen heißes Gestein aus dem Erdinneren nach oben quillt, erheben sich bis zu 3.000 Meter über die Tiefsee-Ebene. Die neu gebildete Ozeankruste schiebt sich von dort aus wie auf einem Förderband zur Seite und wird dabei immer kühler und schwerer und verliert an Höhe. Nach spätestens 200 Millionen Jahren ist die Ozeankruste dann so schwer geworden, dass sie komplett versinkt und im Erdmantel recycelt wird.
Da die Kontinente geologisch viel komplizierter aufgebaut sind als die einförmige ozeanische Kruste, hatten Geowissenschaftler thermische Unterschiede bislang nicht berücksichtigt. Hasterok und Chapman rechneten in ihrem Modell für Nordamerika nun jedoch die geologischen Unterschiede heraus, so dass die Wirkung der Wärme sichtbar wurde. “Wenn man die Hitze wegnimmt, liegt der größte Teil des Kontinents unter Wasser”, sagt Derrick Hasterok. Lediglich die Gipfel der Rocky Mountains, die Sierra Nevada und das Kaskadengebirge im pazifischen Nordwesten würden aus dem Meer ragen.
Derrick Hasterok, David Chapman (Universität von Utah, Salt Lake City): Journal of Geophysical Research, Bd. 112, B06414, doi:10.1029/2006JB004663 Ute Kehse
