Eine Gesteinssäule, die vor Millionen von Jahren aus dem Erdmantel auftauchte, könnte ein Schlüsselelement sein

Eine glühende Gesteinswolke, die vor Millionen von Jahren aus dem Erdmantel hervorbrach, trug dazu bei, dass eine Landbrücke entstand, die Asien und Afrika zum ersten Mal verband und es landlebenden Tieren, wie den Vorfahren der Elefanten und anderer Tiere, ermöglichte, die beiden Kontinente zu überqueren.

Bild einer Gruppe von afrikanischen Elefanten. Credit: Unsplash/CC0 Public Domain

Was sich unter der Erdoberfläche abspielt, mag wie eine eigene Welt erscheinen, aber seine Aktivität kann zur Bildung von Landmassen beitragen, die die Ozeanzirkulation, Klimamuster und sogar die Aktivität und Evolution von Tieren beeinflussen. Wissenschaftler glauben sogar, dass eine Säule aus heißem Gestein, die vor Millionen von Jahren aus dem Erdmantel aufstieg, ein Schlüsselelement in der Geschichte der menschlichen Evolution sein könnte.

In einem in Nature Reviews Earth & Environment veröffentlichten Artikel untersuchte ein internationales Forscherteam die Entstehung einer großen Landbrücke, die vor 20 Millionen Jahren Asien und Afrika über die heutige Arabische Halbinsel und Anatolien verband.

Eine große geologische Brücke zwischen Asien und Afrika

Der Artikel kombiniert bereits veröffentlichte Forschungsergebnisse mit neuen Modellen, die an der Jackson School of Geosciences der University of Texas in Austin und am Helmholtz-Zentrum für Geowissenschaften GFZ erstellt wurden.

Diese allmähliche Hebung des Geländes ermöglichte es den Vorfahren von Tieren wie Giraffen, Elefanten, Nashörnern, Geparden und sogar Menschen, zwischen Afrika und Asien zu wandern. Die Entstehung des Landes beendete die 75 Millionen Jahre andauernde Isolation zwischen Afrika und anderen Kontinenten.

Eine Säule aus glühendem Gestein, die vor Millionen von Jahren aus dem Erdmantel hervorbrach, trug dazu bei, dass zum ersten Mal eine Landbrücke zwischen Asien und Afrika entstand, die es Landtieren wie den Vorfahren der Elefanten ermöglichte, die Kontinente zu überqueren. Credit: Lisha Steinberger "Diese Studie ist relevant für die Frage: 'Wie hat sich unser Planet insgesamt verändert? Welche Verbindungen gibt es zwischen Leben und Tektonik?", sagte Thorsten Becker, Mitautor der Studie und Professor am Department of Earth and Planetary Sciences und dem Institut für Geophysik an der Jackson School.

Die Geschichte beginnt vor 50-60 Millionen Jahren, als eine Gesteinsplatte, die über den Erdmantel rutschte, ein"Förderband" schuf, in dem heißes Gestein in einer unterirdischen Säule kochte, die etwa 30 Millionen Jahre später die Oberfläche erreichte. Diese konvektive Aktivität des Erdmantels führte in Verbindung mit der Kollision tektonischer Platten zu einer Hebung, die zur Schließung des alten Tethys-Meeres beitrug, das dadurch in das heutige Mittelmeer und das Arabische Meer geteilt wurde, und eine Landmasse schuf, die Asien und Afrika zum ersten Mal vereinte.

Der Hauptautor der Studie, Eivind Straume, analysierte die weitreichenden Folgen dieser geologischen Aktivität während seines Postdoc-Aufenthalts an der Jackson School. Er stellte fest, dass die Entstehung der Landbrücke und die Evolution der Tiere Hand in Hand gehen.

"Der flache Meeresweg schloss sich mehrere Millionen Jahre früher, als es wahrscheinlich aufgrund dieser spezifischen Prozesse der Fall gewesen wäre: Mantelkonvektion und entsprechende Veränderungen der dynamischen Topografie", so Straume, der jetzt als Postdoktorand am norwegischen Forschungszentrum NORCE und am Bjerknes-Zentrum für Klimaforschung arbeitet. "Ohne die Säule könnte man argumentieren, dass die Kontinentalkollision anders verlaufen wäre."

In diesem Fall ist das Timing entscheidend. Wäre eine Million Jahre mehr vergangen, bevor sich Afrika und Asien verbanden, hätten die Tiere, die Afrika betraten und verließen, möglicherweise einen anderen evolutionären Weg eingeschlagen - einschließlich derVorfahren des modernen Menschen.

Mehrere Millionen Jahre bevor die Landbrücke vollständig geschlossen wurde, kamen die Primatenvorfahren des Menschen aus Asien nach Afrika. Während diese Primaten in Asien ausstarben, diversifizierten sich ihre Stammbäume in Afrika. Später, als die Landbrücke vollständig entstanden war, besiedelten diese Primaten Asien erneut.

"Dies ist ein Beispiel dafür, wie die langfristige konvektive Entwicklung des Planeten mit der Entwicklung des Lebens zusammenhängt", so Straume.

Auf der linken Seite ist die Paläogeografie eines Großteils von Afrika, Europa und Asien in den letzten 65 Millionen Jahren dargestellt, auf der rechten Seite die Dichteanomalien des Erdmantels aufgrund der retrograden Advektion. Entsprechende Veränderungen der dynamischen Topografie sind ebenfalls dargestellt. Bildnachweis: Eivind Straume

Diese Hebung der Arabischen Halbinsel hatte auch erhebliche Auswirkungen auf die Ozeanzirkulation und das Klima der Erde. Die Temperaturen der nahe gelegenen Ozeane stiegen an, was wiederum die jahreszeitlichen Temperaturamplituden vergrößerte und die Trockenheit in einem Landstrich von Nordafrika bis Zentralasien verschlimmerte.

Forscher glauben, dass die Bildung dieser Landbrücke der letzte Auslöser für die Verwandlung der Sahara in eine Wüste war.

Darüber hinaus verstärkten diese topografischen Veränderungen die asiatische Monsunzeit und erhöhten die Luftfeuchtigkeit in Südostasien.

In diesem Artikel werden vorhandene Forschungsergebnisse aus den Bereichen Plattentektonik, Mantelkonvektion, Topografie und Paläogeografie, evolutionäre Anthropologie, Säugetierentwicklung, Klimaentwicklung und Ozeanzirkulation zusammengeführt, um eine kohärente Geschichte der weitreichenden Auswirkungen dieser Manteldynamik zu erzählen.

"Zumindest für uns ist dies eine überzeugende - vielleicht sogar etwas provokante - Zusammenfassung der jüngsten Fortschritte", so Becker.

Quellenhinweis:

Eivind O. Straume et al, Collision, mantle convection and Tethyan closure in the Eastern Mediterranean, Nature Reviews Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43017-025-00653-2