Weder Elfen, Zauberer noch Außerirdische waren vor Urzeiten in Alaska oder auf Spitzbergen am Werk. Die perfekt symmetrischen Steinkreise und andere mysteriös regelmäßigen Formationen in nördlichen Regionen haben einen ganz natürlichen Ursprung, berichten amerikanische Geologen in der Fachzeitschrift Science (Vol. 299, S. 380). Zyklisches Gefrieren und ein hoher Grad an Selbstorganisation ziehen die Forscher als Erklärung heran. Damit könnte eine über viele Jahre geführte Diskussion um die Entstehung dieser Steinformationen ein Ende finden.
“Wenn das theoretische Modell für die Entstehung im Computer läuft, lässt sich die Evolution der Strukturen mit der Zeit beobachten”, sagt Mark Kessler, Geologe an der University of California in Santa Cruz. Seine Simulationen von der Selbstorganisation der Steine zeigen eindrucksvoll, wie kleine Änderungen in den Randbedingungen die Bildung von Kreisen, Polygonen oder einem regelmäßigen Streifenmuster beeinflussen.
Grundsätzlich erkannte er so zwei wesentliche Mechanismen: Zum einen eine laterale Sortierung, bei der Erdreich zu Arealen mit einer hohen Erdreichkonzentration und Steine hingegen zu Abschnitten, an denen bereits weitere Steine liegen, transportiert werden. So voneinander getrennt spielt zum anderen ein Druck, der innerhalb der Steinareale wirkt, seinen formenden Einfluss aus. Dieser Druckprozess verschiebt die einzelnen Steine zueinander, bis sie sich zu linearen Steinreihen anordnen.
Je nach Größe und Anzahl der Steine pro Erdfläche können die verschiedenen Muster entstehen.
Der Motor für diese Bewegungen liegt im zyklisch gefrierenden Wasser im Erdreich. Bei Frost gefriert das Wasser unter den Steinen zu Eis und dehnt sich aus. So werden nach und nach, Winter für Winter, die Steine ein Stück nach oben gedrückt. Auch in unseren Breiten “wachsen” jedes Jahr Steine auf manchen Ackerböden, die früher nach der Frostperiode von den Bauern zu Steinwällen an den Ackerrändern aufgereiht wurden.
Auch bei den sortierten Stein-Domänen ist der Frost die Ursache für den Druck, dem die Steine ausweichen, indem sie sich in lateralen Reihenstrukturen anordnen. “Unser Modell zeigt so, dass sogar Polygone entstehen können, wenn der Druck stark genug ist”, so Kessler. Je nach Dichte des Erdreichs und Größe der Steine, bilden Ringe oder Polygone die optimale Struktur, um dem Druck auszuweichen.
Warum dieses große Rätsel nicht schon längst gelöst wurde, liegt nach Meinung der Forscher an der Lage ihres Auftretens auf Spitzbergen oder in Alaska. “Wären diese Strukturen hier beobachtet worden, hätte man den Mechanismus schon längst geklärt”, meint Kessler. Allein durch die Abgeschiedenheit und die geringe Bevölkerungsdichte stellte sich das Problem erst gar nicht, weil niemand die Strukturen regelmäßig beobachtete. Vielmehr boten die einsamen, nördliche Regionen den idealen, mystischen Hintergrund, um an das Wirken von Fabelwesen oder Außerirdischen zu glauben.
Jan Oliver Löfken
