Genau wie Zits halten Vulkaninseln nicht ewig. Einige sind Oldtimer, wie die mehr als 20 Millionen Jahre alten Kanarischen Inseln im Atlantik, während andere bereits ertrunken sind, wie einige der Galapagos-Inseln im Pazifik.
Warum knacken einige Inseln den Langlebigkeits-Jackpot? Die Antwort hat mit zwei Faktoren zu tun; Tektonische Plattengeschwindigkeit und Mantelwolkengröße, laut einer neuen Studie, die online am 1. Januar in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde.
Diese Faktoren sind ein gutes Zeichen für Hawaii, das in Bezug auf die Lebensdauer eine gute Hand hatte, stellten die Forscher fest.
Vulkaninseln bilden sich, wenn heiße Felswolken aus dem Erdmantel aufsteigen und die Kruste durchbohren. Wenn sich tektonische Platten bewegen, aber die Federn an Ort und Stelle bleiben, können sich mehr Inseln bilden, was zu Ketten führt, die als Archipele bekannt sind.
Die unerbittlichen Kräfte der Erde wie Wellen und Wind schlagen jedoch ständig auf die Inseln ein und lassen sie schließlich im Meer ertrinken. Bisher war nicht klar, welche Faktoren dazu führten, dass einige Inseln länger lebten als andere.
Inselzeit
Um dies zu untersuchen, untersuchten Forscher am Massachusetts Institute of Technology 14 große Vulkaninselketten auf der ganzen Welt. Sie schauten auf die Richtung und Geschwindigkeit, mit der sich die tektonischen Platten der Inseln relativ zum darunter liegenden Hotspot bewegten. Darüber hinaus maß das Forscherteam die Länge jeder Dünung, die entsteht, wenn die Mantelwolke den Meeresboden um die Insel anhebt und ihn flacher als den umgebenden Meeresboden macht.
Dann teilten die Forscher die Wellenlängen durch ihre Plattengeschwindigkeit. Die resultierende Zahl zeigte die durchschnittliche Zeit, die eine Vulkaninsel auf dem Wellengang einer Wolke verbrachte, was wiederum bestimmte, wie lange diese Insel über Wasser bleiben würde.
Als das Team seine Berechnungen mit dem tatsächlichen Alter jeder Insel, einschließlich der ertrunkenen, verglich, stellte es eine starke Korrelation zwischen der Zeit auf einem Wellengang und der Zeit über dem Meeresspiegel fest. Im Wesentlichen zeigten ihre Ergebnisse, dass die Lebensdauer einer Vulkaninsel von der Geschwindigkeit ihrer tektonischen Platte und der Größe der Wolke oder der von ihr erzeugten Schwellung abhängt.
Anders ausgedrückt, wenn sich eine Insel auf einer sich schnell bewegenden tektonischen Platte bildet, wird sie wahrscheinlich eine kurze Lebensdauer haben, sagten die Forscher. Wenn es jedoch eine große Wolke gibt, wie es die hawaiianischen Inseln getan haben, ist die Lebensdauer viel länger.
Hawaii hat in dieser Hinsicht Glück; Die Inseln sitzen auf der sich schnell bewegenden pazifischen Platte, aber ihre Wolke ist riesig - eine der größten Federn der Erde, sagten die Forscher. Da die Wolke so groß war, dauerte es lange, bis die Platte darüber rutschte, um die Langlebigkeit der Inseln zu gewährleisten.
Die Galapagos-Inseln sitzen auch auf sich schnell bewegenden tektonischen Platten, aber sie befinden sich über einer viel kleineren Wolke, sagten die Wissenschaftler. Währenddessen sitzen die Kanarischen Inseln, eine der ältesten bekannten Inselketten der Welt, auf der sich langsam bewegenden Atlantikplatte auf einer relativ großen Wolke.
Die Lebensdauer einer Insel spielt eine Rolle bei der Entwicklung ihrer Pflanzen und Tiere.
"Wenn eine Insel eine lange Zeit über dem Meeresspiegel verbringt, kann sich die Speziation lange Zeit entfalten", sagte die Studienleiterin Kimberly Huppert, eine ehemalige MIT-Absolventin der Geologie, in einer Erklärung. (Sie ist jetzt leitende Wissenschaftlerin am GFZ-Forschungszentrum für Geowissenschaften in Potsdam.) "Wenn Sie jedoch eine Inselkette haben, auf der Inseln schneller ertrinken, wirkt sich dies auf die Fähigkeit der Fauna aus strahlen zu benachbarten Inseln. "
In gewissem Sinne können tektonische Geschwindigkeit und Federgröße den Wissenschaftlern helfen, die Evolution besser zu verstehen.
"Die Galapagosinseln sind ein sich sehr schnell bewegendes Laufband, dessen Inseln sich sehr schnell bewegen und nicht lange erodieren müssen. Dies war das System, das dazu führte, dass Menschen die Evolution entdeckten", so der Co-Forscher Leigh Royden, Professor für Erde. Atmosphären- und Planetenwissenschaften am MIT, heißt es in der Erklärung.
Einige dieser sogenannten Laufbänder bewegen sich jedoch schneller als andere.
"Was Kim gezeigt hat, ist, dass es einen geophysikalischen Mechanismus gibt, der steuert, wie schnell sich dieses Laufband bewegt und wie lange die Inselketten laufen, bevor sie am Ende abfallen", sagte der Co-Forscher Taylor Perron, stellvertretender Leiter des MIT Department of Earth, Atmospheric und Planetary Sciences, sagte in der Erklärung.
Die Forschung wurde teilweise von der NASA bezahlt.
