Die Erde ist kein toter Stein, sie bebt und spuckt, türmt Gebirge auf, schneidet Ozeane ein. Dass alles denselben Hinter- und Untergrund hat, sah Alfred Wegener vor 90 Jahren. Gebrodel und Verwerfungen.
Pele ist eine schöne, aber launische Göttin, die in Hawaii das Feuer regiert und es aus der Erde brechen lässt, wenn sie missgestimmt ist. Dann kommt ihre Schwester den Menschen zu Hilfe, Namakaokahei, sie gebietet über das Meer und verjagt die Brände mitsamt deren Herrin. Die lebte anfangs im Nordwesten, auf der Insel Kauai, sie flüchtete Richtung Südosten, erst nach Oahu, weiter nach Maui, endlich nach Hawaii, wo sie heute in einem Krater des Kilauea haust. So erzählt man sie - die Geschichte vom Aufsteigen der Vulkaninseln aus dem Meer und ihrer anschließenden Erosion durch das Meer - seit Jahrhunderten abends am Feuer den Kindern und Kindeskindern, so erzählt man sie seit wenigen Jahrzehnten auf den Kongressen der Erdkundler. Nur die Semantik ist anders, die Zornesausbrüche Peles heißen heute "Hotspots".
Sie sind der bisher letzte Ertrag einer wissenschaftlichen Revolution, die manche mit der Darwins und Einsteins vergleichen: So wie deren vereinheitlichende Theorien die zerfransten Felder der Biologie und Physik zusammenführten, so machte es Alfred Wegener mit den verstreuten Wissenschaften von der Erde. "Die Entstehung der Kontinente und Ozeane" hieß das Werk, das vor 90 Jahren erschien und ein Beben in die Zunft bringen wollte. Es misslang, der Mainstream war und blieb beherrscht von den "Fixisten", die sich in der Erdoberfläche nur vertikale Bewegungen vorstellen konnten. Entweder war die Kugel einmal geschrumpft und runzlig geworden wie ein Apfel - nur die großen Gebirgszüge hatten sich gehalten -, oder sie hatte sich regional ausgedehnt, oder sie hatte beides getan und die Kontinente immer wieder über den Meeresspiegel gehoben und unter ihn sinken lassen. Wegener hatte einen anderen Horizont, er war studierter Astronom, der sich der Meteorologie und Atmosphärenphysik zugewandt hatte und den Erdball von weit oben in den Blick nahm, metaphorisch, er stieg nicht wirklich in einen Ballon.
Aber von seiner hohen Warte sah er, was 1620 schon Francis Drake aufgefallen war: Die Ost- und Westküste des Atlantik - Afrika und Europa auf der einen, Süd- und Nordamerika auf der anderen Seite - passen nahtlos aneinander, wenn man sie nur - im Gedankenexperiment - auf dem Globus zusammenschiebt. Offenbar haben andere Kräfte sie früher auf dem echten Erdenrund auseinander geschoben. Und nicht nur sie: Sämtliche Kontinente waren einmal in einem Verbund, dem Superkontinent Pangäa: "alle Länder". Zum Beleg trug Wegener vieles zusammen, nicht nur die Küstenform, auch Gesteine und Lebewesen: Vor Afrika und Südamerika grasen die gleichen Manatis, Seekühe, die nicht weit schwimmen können; in Nordamerika gibt es Regenwürmer, die es sonst nur in Europa gibt; manche Gesteine finden sich ausschließlich in Schottland und Labrador. "Vielleicht wäre auch noch das gemeine Heidekraut (Calluna vulgaris) zu nennen, das sich außer in Europa nur in Neufundland und den daran angrenzenden Gebieten findet", notierte Wegener und zog alles zur Theorie der Kontinentalverschiebung zusammen: Die Erdteile seien vor 200 Millionen Jahren von Pangäa aus losgewandert.
Dieser "Mobilismus" kam übel an beim Fach. Zum einen gehörte Wegener eben nicht dazu, und dass schon ein anderer Laie die Reviergrenzen überschritten hatte - "ich möchte spekulieren, dass das Land einmal in Zentren am Äquator konzentriert war und dann aufgesplittert ist" (Darwin) -, machte die Sache nicht leichter. Zum anderen war er kein einfacher Mensch, mischte sich in viele Gebiete ein, verspielte mit seiner Omnikompetenz manchen Lehrstuhl, endlich erhielt er einen in Graz. Zum dritten hatte das Gebäude Schönheitsfehler, viele kleine - die Regenwürmer waren von europäischen Siedlern in die USA gebracht worden - und einen großen: Wegener konnte keine Triebkraft der Wanderlust nennen, er spekulierte diffus auf "Westdrift" und "Polflucht". "Wildgewordene deutsche Pseudo-Wissenschaft", nannte das die angelsächsisch beherrschte Forschung und wandte gegen ein Driften der Kontinente vor allem ein, dass rasch zerrieben wäre, was die Erdkruste durchpflügen wollte wie ein Schiff.
Davon ließ sich der Sturschädel nicht beirren, er baute die Hypothese aus und um, integrierte Himalaya und Alpen - sie seien beim Zusammenprall der Kontinente in die Höhe gepresst worden -, konnte das Werk aber nicht beenden, 1930 kam er bei einer Grönlandexpedition ums Leben und wurde vergessen. Fast. "Auf der Schule (1944) hörte ich etwas über die Kontinentalverschiebung, im Studium (um 1950) las ich Wegener und fand ihn anregend und lustig", erinnert sich Geologe Edward Irving in Pnas (102, S. 1821). Mit ihm und anderen britischen Forschern begann in den 50er-Jahren die Renaissance, mitten im Atlantik und ganz tief unten. Im Krieg hatte das Militär Magnetometer zur Ortung feindlicher U-Boote erfunden, später verfeinerte die Ölindustrie die Geräte zur Exploration, dann nahmen die Forscher sie in die Hand und vermaßen den Meeresgrund.
Mit Magnetometern? Das Magnetfeld der Erde springt bisweilen um, Kompassnadeln zeigen dann nicht zum Nord-, sondern zum Südpol. Die Umpolung ist selten, Kompassnadeln gab es bei den letzten Gelegenheiten noch nicht, aber eisenhaltige Mineralien - Magnetit etwa - folgen den Magnetlinien ebenso. Sie archivieren die Richtung, wenn sie in flüssigem Gestein sind, das gerade erstarrt. Solches Magma quillt etwa aus Vulkanen am Boden des Atlantik, die Folgen bemerkte man Anfang des 20. Jahrhunderts, man stieß beim Verlegen der Telefonkabel zwischen Europa und den USA auf Berge, die sich nach und nach als eindrucksvollste geologische Formation der ganzen Erde entpuppten: 50.000 Kilometer schlängeln sie sich mit einer mittleren Höhe von 4500 Metern durch den Atlantik, in Nord/Süd-Richtung, auf halbem Weg zwischen Ost- und Westküste. An den Flanken dieses Gebirgszugs ("Mid Atlantic Ridge") zeigten sich eigenartige Magnetmuster: Neben dem Rücken laufen Streifen - einer nach Norden gerichtet, der nächste nach Süden, dann wieder einer nach Norden und so weiter -, sie laufen auf beiden Seiten, und: sie laufen spiegelsymmetrisch, es sieht ein bisschen aus wie ein Zebra von oben. Das Magma ist also nach links und rechts geflossen, man sah es an den Streifen und musste nur noch das Gestein datieren: Das jüngste liegt direkt am Ridge, mit steigendem Abstand wird es älter, das älteste zählt 200 Millionen Jahre - ja, Wegeners Datum -, damals hatte sich in Pangäa ein Haarriss aufgetan, der sich seitdem erweitert, "seaflor spreading".
Die Kontinentalverschiebung war wieder da, sie bekam um 1960 herum einen neuen Namen, in dem eine Präzisierung steckt: Plattentektonik. Nicht die Kontinente wandern, sondern "Platten", das sind Bruchstücke der Lithosphäre. Die wieder setzt sich zusammen aus der Erdkruste, der 30 Kilometer dünnen Haut, auf der wir leben, und dem oberen Teil des darunterliegenden Erdmantels. Er ist relativ kühl und fest, weiter unten brodelt es, man kann es sich vorstellen wie eine Suppe im Topf. Man stellt es sich auch so vor, dort liegt die Kraft, die Wegener vergeblich suchte: Es ist eine zirkulierende Gesteinbrühe, heiß steigt sie auf, kühler sinkt sie ab, und wo sie sich ganz nach oben kämpft, reißt sie die Lithosphäre auf und treibt die entstandenen Platten auseinander. Aber so viel auch herausquillt, der Erdball schwillt nicht an, irgendwo muss Material auch wieder in die Tiefe: rund um den Pazifik. Dort schiebt sich die eine Platte unter die andere ("Subduktion"), dort tobt die Erde so gewaltig, dass die gesamte Region "Ring of fire" heißt. Die Schreckensnamen sind kaum zu zählen, die Ausbrüche des Krakatau und des Pinatubo, die Beben, das von San Francisco, das von Lima, das von Kobe, zuletzt das vor Sumatra, das den Tsunami auslöste.
So modelliert die Erde sich um, halb geschoben vom seaflor spreading - 2,5 Zentimeter weitet sich der Atlantik pro Jahr, macht 25 Kilometer in einer Million Jahren -, halb gezogen von der Subduktion, mit 6,4 Zentimeter pro Jahr schiebt sich bei Sumatra eine Platte unter die andere. Aber Vulkane gibt es nicht nur dort, wo Platten auseinander gehen oder aneinander reiben, es gibt sie auch auf Hawaii, die ganze Inselgruppe besteht daraus, obwohl sie mitten auf einer Platte liegt. Aber die ist nicht stark genug für extreme Hotspots im Untergrund, die mit ihrem Magma perforieren, was über sie hinweggleitet - so wie eine Nähmaschine ihre Nadel durch das darübergezogene Tuch treibt. Auch dieser Vergleich hinkt: Anders als die Nähnadel wandern die Hotspots selbst ein wenig herum (Science, 307, S. 904). Aber im Großen und Ganzen zeigt die Naht von Hawaii, was die Göttin Pele immer immer weiter nach Südwesten getrieben hat: Die Platte wandert nach Nordosten, deshalb sind die Inseln dort die ältesten, sie sind zuerst über die Hotspots gezogen, wurden als Erste von Pele beherrscht.
Und sie zeigen, dass Plattentektonik nicht nur des Teufels ist: Vulkangestein ist fruchtbar, Griechen und Römer zogen ihre Kraft aus solchen Böden, der beste Reis gedeiht in Indonesien im Schatten von Vulkanen. Auch das, was wir auf längere Frist verzehren, haben wir den dauernden Umschichtungen der Erdoberfläche zu danken, sie haben die Reserven an fossiler Energie angelegt, die Biomasse so eingeschlossen, dass Öl und Kohle daraus werden konnte. Zudem hat der dauernde Strom aus dem Inneren uns mit Erzen versorgt, Gold, Silber, Blei, alles findet man vorzugsweise an erloschenen Vulkanen, etwa am Troodos in Zypern, wo die Römer "Cyprium" schürften, Kupfer. Und die innere Hitze hält uns warm, 70 Prozent der Isländer heizen mit Erdwärme, der ganze Planet heizt auch damit, indirekt, viel CO2 - das Treibhausgas - kommt aus Vulkanen. Das alles ist ein seltenes Privileg, unsere Nachbarn im All haben keine Plattentektonik, zumindest nicht mehr, sie sind schon lange ausgeglüht.
Das kann der Erde auch irgendwann blühen, aber dann wird sie ganz anders aussehen als heute, die Wanderung ist nicht beendet, es gibt hübsche Spielereien, die vorstellen, welches Gesicht die Erde wann haben wird: In 80 Millionen Jahren ist das Mittelmeer durch ein Gebirge ersetzt, Australien hat Japan gerammt, Grönland ist auf dem Weg nach Mexiko. Rascher wird es mit der Bildung eines neuen Kontinents gehen, dessen Anfänge gerade von "Eagle" beäugt werden (Nature, 433, S. 146). Der heißt in voller Länge "Ethiopian Afar Geophysical Lithospheric Experiment" und ist ein Projekt, das einen Riss beobachtet, der sich 6000 Kilometer durch Ostafrika zieht und sich zunächst im Nordosten auftut, im Rift Äthiopiens, am Horn von Afrika, dem Afar-Dreieck. Dort streben drei Platten auseinander, sie haben früher den Erdboden für das Rote Meer geöffnet. Jetzt geht der Reißverschluss im Rift auseinander. In 20 Millionen Jahren wird er Afrika seines Horns berauben und es durch ein neues Meer ersetzen.