Die Erde mag wie ein statisches Ding erscheinen, aber in Wahrheit ist sie dynamisch. In einigen Teilen der Welt ist es üblich, dass sich der Boden verschiebt und erschüttert, Gebäude umstürzt und riesige Tsunamis entstehen. Der Boden kann sich spalten; geschmolzenes Gestein, Rauch und Asche ausströmen, die den Himmel für Hunderte von Meilen verdunkeln. Auch die zeitlos wirkenden Berge wachsen in manchen Bereichen langsam. Die Theorie, die all diese Prozesse beschreibt und erklärt, warum sie auftreten, heißt Plattentektonik.
Plattentektonik
Die Erdkruste besteht aus großen, unregelmäßig geformten Gesteinsplatten (tektonischen Platten), die auf einem unterirdischen Ozean aus erhitztem flüssigem Gestein namens Magma schweben. In einigen Regionen der Welt, insbesondere auf dem Meeresboden, gibt es Bereiche, in denen sich die Platten ausbreiten. Während sie sich ausbreiten, sprudelt Magma auf und härtet aus, wodurch eine neue kontinentale Kruste entsteht. In anderen Gebieten gleiten verschiedene tektonische Platten aufeinander zu. Die Bewegung tektonischer Platten, die kollidieren, sich trennen oder einfach nur nebeneinander gleiten, ist verantwortlich für eine Reihe tektonischer Aktivitäten, darunter Erdbeben, Vulkane und die Bildung von Berge.
Erdbeben
Wenn tektonische Platten aneinander schleifen, erzeugen sie Erdbeben. Bereiche wie diese werden als Transformationsplattengrenzen bezeichnet. Zum Beispiel erstreckt sich die gut untersuchte San-Andreas-Verwerfung in Nordamerika von der Baja-Halbinsel entlang des größten Teils der kalifornischen Pazifikküste. Hier schiebt sich die Nördliche Pazifische Platte entlang des Randes der Nordamerikanischen Platte nach Nordwesten. Beim Schleifen bauen die Platten entlang der Verwerfung potentielle Energie auf, die gelegentlich in Form von Schwingungen freigesetzt wird. Die Verteilung der Transformationsgrenzen auf der ganzen Welt ist ein wichtiger Prädiktor für die Verteilung von Erdbeben weltweit.
Bildung von Bergen
Einige unserer Berge sind sehr alt. Die Appalachen haben sich vor Hunderten von Millionen Jahren gebildet und erodieren heute, andere Gebirgszüge wie der Himalaya sind jedoch jung und wachsen noch. Die Bewegung von Platten, die miteinander kollidieren, ist für die Bildung von Gebirgszügen verantwortlich. Wenn zwei Platten unterschiedlicher Dichte kollidieren, bilden sie eine sogenannte konvergente Grenze; der dichtere wird subduziert oder in das Magma unter der Erdkruste gedrückt. Wenn die schwerere Platte sinkt und hohen Temperaturen ausgesetzt ist, setzt sie flüchtige Verbindungen, einschließlich Wasser, in gasförmigem Zustand frei. Diese Gase drängen nach oben und ein Teil des festen Gesteins in der Platte schmilzt, wodurch neues Magma entsteht. Das geschmolzene Gestein drückt an die Oberfläche und kühlt ab, was zur Bildung vulkanischer Gebirgszüge beiträgt.
Wenn die kollidierenden Platten die gleiche Dichte haben, splittern beide Platten und werden nach oben gedrückt, wodurch hoch aufragende Bergketten entstehen. Die Verteilung der Berge auf der Erde ist eine Karte der aktuellen und ehemaligen Gebiete der tektonischen Plattenkollision.
Vulkanische Aktivität
Die Gase, die von dichten tektonischen Platten freigesetzt werden, die in die Erde subduziert werden, schaffen vulkanische Bergketten. Die Gase und das flüssige Magma, die tief unter der Kruste aus der Schmelzplatte entweichen, sammeln sich an und drücken die Kruste nach oben. Im Laufe der Zeit wird der Druck zunehmen, bis er in riesigen Vulkanausbrüchen explosionsartig freigesetzt wird. Für vulkanische Aktivität sind auch Orte verantwortlich, an denen sich die Platten ausbreiten, sogenannte divergente Grenzen. Beim Auseinanderspreizen der Platten kommt Magma an die Oberfläche, wenn auch nicht so explosiv wie bei konvergenten Grenzen. Die meisten divergierenden Grenzen verlaufen entlang des Meeresbodens, aber einige überqueren Landmassen, wie zum Beispiel Island. Die regelmäßige vulkanische Aktivität in Island ist das Ergebnis der Auseinanderdrift der nordamerikanischen und der eurasischen Platte.