Die Geowissenschaften durchlaufen kontinuierlich spannende Entwicklungen, insbesondere im Hinblick auf die Entstehung von Gebirgen und die damit verbundenen geologischen Prozesse. Ein bemerkenswertes Beispiel hierfür ist die Forschung des Helmholtz-Zentrums für Geoforschung (GFZ) und der Universität Miami, die einen faszinierenden Mechanismus namens „Same-Dip Double Subduction“ (SDDS) untersucht haben. Diese Form der Subduktion beschreibt einen Prozess, bei dem zwei benachbarte tektonische Platten in die gleiche Richtung abtauchen, ohne dass es zu einer direkten Kollision zwischen den Platten kommt. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven auf die Art und Weise, wie Gebirge entstehen und wie weitreichende geologische Kräfte selbst in Tausenden von Kilometern Entfernung wirken können.
Ein internationales Team unter der Leitung von Guido M. Gianni hat festgestellt, dass die SDDS-Mechanismen in den Tiefseegräben südlich von Japan, insbesondere den Ryukyu- und Izu-Bonin-Marianen-Gräben, eine entscheidende Rolle bei der Gebirgsbildung im Nordosten Japans spielen. Diese Subduktionszonen sind nicht nur für die Entstehung von Erdbeben und Vulkanen verantwortlich, sondern sie beeinflussen auch die Struktur und Verkürzung der Erdkruste. Die Studie zeigt, dass der Einfluss der SDDS weit über die unmittelbaren geologischen Grenzen hinausgeht, was bedeutet, dass die Auswirkungen in den angrenzenden Regionen, wie der Backarc-Region, spürbar sind.
Die Backarc-Region ist ein Bereich, der sich hinter den ozeanischen Gräben erstreckt und in dem die Kontinentalplatte durch die Subduktion der ozeanischen Platte verkürzt wird. Diese Verkürzung führt zur Bildung von Gebirgen, die oft mit vulkanischen Aktivitäten verbunden sind. Die Forscher haben moderne 3D-geodynamische Modelle verwendet, um zu demonstrieren, wie das SDDS-System den Pazifischen Tiefseegraben in den letzten 10 Millionen Jahren in westlicher Richtung gezogen hat. Diese Bewegung erzeugt Spannungen in der darüber liegenden Platte, die zu einer Kompression führt. Diese Kompression ist von Bedeutung, da sie nicht auf eine direkte Kollision von Platten zurückzuführen ist, sondern auf die indirekten Auswirkungen der Subduktion.
Ein besonders bemerkenswerter Aspekt der Forschung ist, dass die Kompression und die resultierende Verkürzung der Erdkruste zur Entstehung von Gebirgen im Nordosten Japans geführt haben. Dies könnte auch die Entstehung einer neuen Subduktionszone im Backarc-Gebiet des Japanischen Meeres erklären, wo ein verheerendes Erdbeben im Jahr 2024 auf der Halbinsel Noto stattfand. Die Forschung bietet somit nicht nur neue Einblicke in die Gebirgsbildung, sondern auch in die damit verbundenen Erdbebenrisiken in dieser Region.
Die Studie legt dar, dass die Mechanismen der SDDS nicht nur für Japan von Bedeutung sind, sondern auch für andere geologische Regionen weltweit. Ähnliche Prozesse könnten in der Vergangenheit zur Bildung von Gebirgen im Mittelmeerraum während des Mesozoikums oder in Südamerika im Paläozoikum beigetragen haben. Diese Erkenntnisse erweitern unser Verständnis der tektonischen Prozesse und ihrer weitreichenden Konsequenzen für die Erdoberfläche.
Guido M. Gianni, der als Alexander-von-Humboldt-Forschungsstipendiat am GFZ tätig war, betont die Bedeutung dieser Ergebnisse für die Bewertung von Erdbebengefahren in Gebieten, in denen ähnliche Subduktionsmechanismen auftreten. Die Erkenntnisse unterstreichen, wie komplex und dynamisch die Interaktionen zwischen den Platten der Erde sind und wie sie gleichsam in Stille und mit erheblichen Kräften die Landschaften unseres Planeten formen.
Abschließend lässt sich sagen, dass die Studie zur „Same-Dip Double Subduction“ nicht nur ein tiefgreifendes Verständnis der Gebirgsbildung liefert, sondern auch die Notwendigkeit betont, geologische Prozesse in einem breiteren geographischen Kontext zu betrachten. Die Ergebnisse haben das Potenzial, weitreichende Auswirkungen auf die Geowissenschaften zu haben und unser Wissen über die Erdbebengefahr in verschiedenen Regionen der Welt zu vertiefen.
