Der King’s Trough Complex, ein beeindruckendes canyonartiges Grabensystem im Nordatlantik, erstreckt sich über mehrere hundert Kilometer und stellt eine der größten Unterwasserstrukturen dar. Das Gebiet, das sich etwa tausend Kilometer vor der Küste Portugals befindet, wird von einem Netz paralleler Gräben und tiefen Becken geprägt, wobei das Peake Deep an seinem östlichen Ende eine der tiefsten Stellen des Atlantiks darstellt. Lange Zeit wurde angenommen, dass die Entstehung dieser Struktur ausschließlich auf die Dehnung der ozeanischen Kruste zurückzuführen sei. Ein internationales Forschungsteam, geleitet vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel, hat jedoch neue Erkenntnisse veröffentlicht, die die Entstehung des King’s Trough Complex in einem anderen Licht erscheinen lassen.
Die Studie, die im Fachmagazin Geochemistry, Geophysics, Geosystems (G-Cubed) veröffentlicht wurde, zeigt, dass die Bildung des King’s Trough zwischen vor etwa 37 und 24 Millionen Jahren eng mit der Bewegung einer vorübergehenden Plattengrenze zwischen Europa und Afrika sowie mit einem frühen Mantelplume, dem sogenannten Azoren-Mantelplume, verknüpft war. Dr. Antje Dürkefälden, die Erstautorin der Studie, erläutert, dass bereits seit längerem vermutet wurde, dass tektonische Prozesse eine zentrale Rolle bei der Entstehung des King’s Trough gespielt haben. Die aktuellen Ergebnisse liefern nun erstmalig einen klaren Zusammenhang zwischen diesen Prozessen und der spezifischen geologischen Struktur des Gebiets.
Laut den Forschern öffnete sich die Erdkruste während der genannten Epoche entlang der Plattengrenze ähnlich wie ein Reißverschluss. Diese Dehnung führte zu einem Bruch der Kruste und damit zur Bildung des tiefen Grabensystems. Besonders interessant ist, dass bereits vor der Verlagerung der Plattengrenze die ozeanische Kruste in dieser Region ungewöhnlich dick und thermisch verändert war. Dies wurde durch den Aufstieg von heißem Material aus dem Erdmantel verursacht, was als Mantelplume bekannt ist. Die Wissenschaftler interpretieren diesen Mantelplume als einen frühen Vorläufer des heutigen Azoren-Mantelplumes. Diese verdickte und erhitzte Kruste könnte dazu geführt haben, dass die Region mechanisch anfälliger für tektonische Veränderungen wurde, was die Plattengrenze begünstigte, sich gerade dort zu verlagern.
Die Untersuchung basiert auf umfangreichen Daten, die während der Forschungsexpedition M168 mit dem Schiff METEOR im Jahr 2020 gesammelt wurden. Unter der Leitung von Dr. Dürkefälden erstellten die Wissenschaftler mithilfe eines hochauflösenden Sonarsystems eine detaillierte Karte des Gebiets. Anschließend entnahmen sie mit einer speziellen Dredge gezielt Gesteinsproben aus verschiedenen Bereichen des Grabensystems. Diese Proben wurden im Labor auf ihre chemische Zusammensetzung untersucht, während die Altersbestimmung an der Universität in Madison, Wisconsin, vorgenommen wurde. Zudem wurden zusätzliche bathymetrische Daten von einem portugiesischen Forschungszentrum bereitgestellt.
Die Ergebnisse der Studie sind nicht nur für das Verständnis der geodynamischen Entwicklung des Atlantiks von Bedeutung, sondern bieten auch wertvolle Einblicke in ähnliche Prozesse, die gegenwärtig stattfinden. Im Bereich der Azoren entwickelt sich mit dem Terceira Rift ein vergleichbares Grabensystem, erneut in einer Region mit ungewöhnlich verdickter ozeanischer Kruste. Diese Parallelen verdeutlichen, wie frühere Mantelaktivitäten die spätere tektonische Entwicklung und Struktur von Regionen beeinflussen können.
Zusammenfassend zeigt die Forschung, dass die Entstehung des King’s Trough Complex ein faszinierendes Beispiel für die komplexen Wechselwirkungen zwischen tiefen geologischen Prozessen im Erdmantel und der Dynamik der Erdplatten ist. Die Erkenntnisse tragen dazu bei, unser Wissen über die geologische Geschichte des Atlantiks zu vertiefen und die Mechanismen, die solche beeindruckenden geologischen Strukturen formen, besser zu verstehen.
