Wie eine tektonische Kettenreaktion den Pazifik veränderte

Die Datierungen lieferten überraschend eindeutige Ergebnisse. Demnach sind die ältesten klar erkennbaren Spuren der Subduktion schon mindestens 56 Millionen Jahre alt. Sie stammen aus Lavaproben in der westlichen Hälfte des Aleutenbogens. „Diese Fundstellen haben nicht nur überlappende Datierungen, diese passen auch ausgezeichnet zu den gemessenen Spurenelementen und Isotopenwerten“, berichten die Forschenden. „Das stützt ihren Ursprung im selben Subduktionssystem.“

Auslöser einer tektonischen Kettenreaktion?

„Die Aleuten erzählen eine viel ältere tektonische Geschichte, als wir bislang angenommen haben“, sagt Hoernle. Die Subduktion entlang dieser Plattengrenze begann demnach früher als in bisherigen Modellen und Studien ermittelt. Das Spannende daran: Die neue Datierung platziert die Aleuten-Subduktionszone genau an den Anfang einer Kettenreaktion, die den gesamten Pazifikraum tektonisch neu organisierte. „Der Beginn der Subduktion stellt nach unseren Erkenntnissen ein Schlüsselereignis dar, das am Anfang einer großen, zehn Millionen Jahre dauernden Plattenumgestaltung stand“, so der Geologe.

In dieser Zeit entstanden mehrere Subduktionszonen und Vulkanbögen rund um den Pazifik neu, ein mittelozeanischer Rücken wurde in eine Subduktionszone hineingezogen und eine große magmatische Provinz kollidierte mit dem nordamerikanischen Kontinentalrand. Parallel dazu änderte sich die Bewegungsrichtung der gesamten Pazifischen Erdplatte: Vorher driftete sie Richtung Westnordwest, ab der Zeit vor 57 bis 55 Millionen Jahren bewegte sie sich nach Norden. Dieser Wechsel zeigt sich noch heute in einem Knick in der Vulkankette des Hawaii-Hotspots.

Ausweitung von Osten nach Westen widerlegt

Die neuen Erkenntnisse verraten jedoch auch, auf welche Weise die Aleuten-Plattengrenze entstand – und überprüfen die existierenden Modelle dazu. „Diese Modelle besagen entweder, dass der westliche Teil des Aleutenbogens jünger sein muss als der östliche oder aber dass dieser westliche Teil exotische Gesteinsformationen aus anderen Subduktionsbögen beinhalten muss“, erklären Hoernle und sein Team.

Die neuen Analysen widersprechen dem jedoch. „Unsere Altersdatierung zeigt, dass die westlichen Aleuten älter sind als die östlichen“, schreiben die Geologen. Das kontrastiert mit den Modellen, nach denen sich diese Subduktion von Alaska aus westwärts ausbreitete. Stattdessen legen die neuen Daten nahe, dass sich die Subduktionszone entweder in den westlichen Aleuten oder synchron entlang des gesamten Bogens entwickelte. Hoernle und sein Team vermuten, dass die Kollision des vor Russland liegenden Olyutorsky-Bogens mit Kamtschatka ein Auslöser dafür gewesen sein könnte.

Diese Rekonstruktion zeigt, wie die Aleuten-Subduktionszone entstand. — © Hoernle et al./ Scientific Reports, CC-by 4.0

Gibt es einen Zusammenhang zum Wärmemaximum?

Interessant auch: Die vor 56 Millionen Jahren ausgelösten tektonischen Umwälzungen im Pazifikraum könnten sogar das irdische Klima destabilisiert haben. Denn die Subduktionszone entlang der Aleuten entwickelte sich den neuen Datierungen zufolge genau dann, als die Erde eine ihrer stärksten Warmphasen durchlebte. Während des Paläozän-Eozän-Temperaturmaximums (PETM) vor gut 55 Millionen Jahren stiegen die Jahresmitteltemperaturen innerhalb von nur 10.000 bis 15.000 Jahren um mehr als fünf Grad an.

Ein Mitverursacher dieses urzeitlichen Wärmemaximums könnten nach Ansicht der Forschenden die gehäuft auftretenden Vulkanausbrüche und hydrothermalen Aktivitäten entlang der neuen Subduktionszone gewesen sein. Sie setzten große Mengen kohlenstoffhaltiger Treibhausgase frei und heizten so das Klima auf. Parallel dazu könnten die tektonischen Veränderungen Meeresbecken trockengelegt, Meeresströmungen verändert und Seewege blockiert haben – auch das kann das Klima beeinflussen.

Allerdings: Bisher ist dieser Zusammenhang von Aleuten-Subduktion und Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum nur eine Hypothese: „Noch gibt es keine geologischen Daten, die einen direkten Zusammenhang belegen“, betonen Hoernle und sein Team. Sie halten es aber angesichts der auffallenden zeitlichen Übereinstimmung durchaus für wahrscheinlich, dass beide Ereignisse kausal zusammenhingen.

Quelle: Kaj Alexander Hoernle (GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel) et al., Scientific Reports, 2026; doi: 10.1038/s41467-026-73363-y