Ein ständiger Wettlauf: Hebung gegen Abtragung

Matterhorn oder Mont Blanc wären heute eigentlich über 12000 Meter hoch – wenn Wind und Wetter ihnen nicht ständig zu Leibe gerückt wären. Denn während die Berge durch Kräfte im Erdinneren angehoben werden, schrumpfen sie gleichzeitig auch wieder: Ihr Gestein wird durch Wasser, Wind und Frost ausgewaschen und abgeschmirgelt. Im Fall der Alpen halten sich Hebung und Abtragung zurzeit die Waage. Sie bleiben in etwa gleich hoch.

Höchster Gipfel der Alpen: der Mont Blanc
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Anders als die Alpen wächst der Himalaya jedes Jahr ungefähr einen Zentimeter in die Höhe. In dieser Region drückt die Indische Platte gegen die Eurasische und hebt den Himalaya weiter an – und zwar so stark, dass die Abtragung nicht mithalten kann.

Der Himalaya wird immer höher
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Es gibt aber auch Gebirge, bei denen die Auffaltung zu Ende ist – sie schrumpfen nur noch. Diese Gebirge sind vor über 300 Millionen Jahren entstanden, sind also noch viel älter als die Alpen oder der Himalaya. Zu ihnen gehören viele unserer Mittelgebirge, zum Beispiel das Rheinische Schiefergebirge oder der Bayerische Wald. Sie wurden über Jahrmillionen abgeschliffen und sind heute niedriger als 2000 Meter.

Rund geschliffen: der Harz
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Den „Wettlauf“ zwischen Wachsen und Schrumpfen kann man auch bei Vulkangebirgen beobachten: Erloschene Vulkane verlieren ständig an Höhe. Stark verwittert ist zum Beispiel der Kaiserstuhl am östlichen Rheinufer. Vom einstigen Vulkan sind heute nur noch Ruinen übrig. Der Ätna auf Sizilien, Europas aktivster Vulkan, kann dagegen bei einem Ausbruch plötzlich einige Meter wachsen. Allerdings verliert er gelegentlich auch wieder an Höhe, wenn die kalt gewordene Lava einstürzt.

Blick auf den Ätna
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Hochgebirge und Mittelgebirge

Der Feldberg im Schwarzwald ist bei Wintersportlern besonders beliebt. Wegen seiner Höhe von 1493 Metern lässt es sich hier gut Ski fahren. Aber der Schwarzwald gehört, obwohl er hohe Berge hat, zu den deutschen Mittelgebirgen. Die Alpen sind dagegen ein Hochgebirge. Doch was ist eigentlich der Unterschied zwischen Mittel- und Hochgebirgen?

Skifahren macht auch im Mittelgebirge Spaß
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Die einfachste Antwort liegt nahe: Sie unterscheiden sich durch ihre Höhe. Hochgebirge beginnen ab 1500 – manche sagen auch ab 2000 – Meter über dem Meeresspiegel. Es sind also Gebirge, deren Gipfel weit über die Baumgrenze hinausragen. Typisch für Hochgebirge ist außerdem, dass sie von Gletschern geformt werden und steile Bergwände haben.

Schroffe Felsen sind typisch für Hochgebirge
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Die Alpen werden immer noch gehoben
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Mittelgebirge dagegen besitzen weder Gletscher noch steile Flanken. Ihre Landschaft ist eher hügelig und abgerundet. Das liegt daran, dass ihre Entstehung noch viel weiter zurückliegt als die der Alpen. Ursprünglich wurden auch sie zu Hochgebirgen aufgetürmt – vor mehr als 300 Millionen Jahren. Doch anders als in den Alpen findet in den Mittelgebirgen schon lange keine Hebung mehr statt. Sie werden nur noch abgetragen, ihre Formen rund geschliffen. Manche von ihnen sind bereits so stark verwittert und abgetragen, dass vom einstigen Hochgebirge nur noch der Rumpf übrig ist: die Rumpfgebirge. Zu ihnen gehören zum Beispiel das Erzgebirge und das Fichtelgebirge.

Zerborsten wie Eisschollen: Bruchschollengebirge
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Während ihrer langen Geschichte wurden die Mittelgebirge ständig umgestaltet. Auch die Auffaltung der Alpen ging nicht spurlos an ihnen vorüber. Die Kräfte der aufeinanderprallenden Platten setzten die alten Rümpfe der Mittelgebirge ordentlich unter Druck. Wegen ihres hohen Alters war das Gestein allerdings so fest und starr geworden, dass es nicht weiter gefaltet werden konnte. Wie eine gigantische Eisfläche zerbrach es stattdessen in riesige Schollen. Manche sanken in die Tiefe, andere begannen sich zu heben. Absinkende Schollen wurden zu tiefen Gräben, sich hebende Schollen entwickelten sich zu Hochplateaus. Die Landschaft, die daraus entstand, sind Bruchschollengebirge wie der Harz. Sein höchster Berg, der Brocken, ist immerhin 1141 Meter hoch. Zum Hochgebirge reicht das nicht, so dass der Harz klar zu den Mittelgebirgen gehört.

Höchster Punkt im Harz ist der Brocken
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Berge in Bewegung

Mächtig und starr ragen Gebirge in die Höhe. Es scheint als könne nichts und niemand sie vom Fleck bewegen. Doch das stimmt nicht: Gebirge sind ständig in Bewegung – allerdings so langsam, dass wir die Veränderung mit bloßem Auge nicht sehen können.

Schnee am Kilimandscharo
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Der Grund dafür: Die Platten der Erdkruste bewegen sich. Und wenn zwei dieser Platten zusammenstoßen, wird das Gestein gestaucht, geschoben und aufgetürmt. Ähnlich wie bei einem Autounfall falten sich beim Aufprall an den Plattenrändern Gebirge auf. Berge und Täler sind also eine „Knautschzone“ der aufeinanderprallenden Platten. Allerdings passiert das nicht schlagartig wie bei einem Autounfall, sondern noch viel langsamer als in Zeitlupe. Das Ergebnis sind Faltengebirge wie die Anden in Südamerika. Dort gleitet die ozeanische Nazca-Platte unter die Südamerikanische Platte und quetscht das Gestein mit unglaublicher Kraft zusammen. Dabei türmt sich das langgezogene Gebirge der Anden auf, das über eine Strecke von 7500 Kilometer reicht. Die Anden sind damit die längste überirdische Gebirgskette der Welt.

Wie bei einem Crash schieben sich die Platten zusammen
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Die Anden sind wie die Alpen ein Faltengebirge
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Es gibt allerdings auch gewaltige Gebirge unter dem Meeresspiegel. Sie ziehen sich mitten durch die Ozeane. Auch sie verdanken ihr Dasein den beweglichen Platten. Dort wo sich am Meeresgrund zwei Platten voneinander weg bewegen, dringt Magma aus dem Mantel durch die ozeanische Kruste. Der heiße Gesteinsbrei erkaltet am Meeresboden und türmt sich zu Gebirgen, die Tausende von Metern lang sind: die Mittelozeanischen Rücken. Dort, wo die Lava den Meeresspiegel erreicht und darüber hinaus quillt, entstehen Inseln wie Island. Diese Gebirge, die im Meer geboren werden, sind die längsten der Erde. Der Mittelatlantische Rücken zieht sich von Nord nach Süd durch den ganzen Antlantik – etwa 20.000 Kilometer lang.

Island ist Teil des Mittelatlantischen Rückens
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Geysir auf Island
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Gefaltet und umgestaltet – die Entstehung der Alpen

Jedes Jahr kommen sich München und Venedig einen halben Zentimeter näher. Das ist zwar nicht viel, aber es ist messbar. Dass die deutsche und die italienische Stadt ganz langsam zusammenrücken, hat mit der Entstehung der Alpen zu tun.

Die Alpen sind im Vergleich zu anderen Gebirgen relativ jung. Ihre Geschichte beginnt „erst“ vor rund 250 Millionen Jahren als sich zwischen den Kontinenten Eurasien und Afrika ein flaches Meer bildet: die Tethys. Gesteinsschutt und Reste von Lebewesen setzen sich über einen langen Zeitraum auf dem Meeresboden ab und werden zu Kalkstein.

Von München aus sind die Alpen schon zu sehen
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Vor etwa 100 Millionen Jahren begibt sich die afrikanische Platte auf die Reise: Sie driftet nach Norden und drückt dabei heftig gegen den eurasischen Kontinent. Durch den Druck wird das Gestein gestaucht, es faltet sich wellenförmig auf. Die einzelnen Falten können dabei wenige Millimeter oder Hunderten von Metern erreichen. An einigen Stellen schieben sich die gefalteten Schichten wie Dachziegel übereinander und bilden sogenannte Gesteinsdecken. Schließlich steigt auch Magma auf; und zwar in dem Moment, in dem die Afrikanische Platte unter die Eurasische taucht. Das Gestein wird im Erdinneren aufgeschmolzen und steigt nach oben, erkaltet allerdings noch unter der Erdoberfläche. Aus diesem Grund bestehen die Zentralalpen unter anderem aus dem magmatischen Gestein Granit – im Gegensatz zum Kalkstein der nördlichen und südlichen Alpen.

Im Mittelmeer treffen Afrikanische und Eurasische Platte aufeinander
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Das gefaltete Gebiet hebt sich unter dem großen Druck schließlich über den Meeresspiegel hinaus. Zunächst erscheinen die Faltenrücken noch als längliche Inseln im Meer. Doch die Inselgruppe wird weiter nach oben gepresst und schiebt sich langsam zu einem Hochgebirge empor, in das die Flüsse tiefe Täler einschneiden. Große Mengen an Abtragungsschutt werden im Alpenvorland angehäuft. Während der Kaltzeiten schürfen gewaltige Gletscher tiefe Trogtäler und steile Bergflanken in das Gestein. Erst jetzt bildet sich die typische Hochgebirgslandschaft der Alpen, die uns im Sommer zum Wandern oder Klettern und im Winter zum Skifahren lockt.

Die Landschaft der Alpen lädt zum Wandern ein
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Bis heute driftet die Afrikanische Platte nach Norden. Darum werden die Alpen noch immer kräftig angehoben und zusammengestaucht. Dieses Zusammenstauchen ist der Grund dafür, dass uns Venedig und das gesamte Gebiet jenseits der Alpen jedes Jahr ein winziges Stückchen näher rücken.

Venedig rückt uns immer näher
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Wo Platten zusammenstoßen

Wenn zwei Fahrzeuge aufeinanderprallen, wird ihr Blech zusammengeknautscht. Ähnliches geschieht, wenn zwei Platten der Erdkruste zusammenstoßen. Dann wird ihr Gestein zusammengeschoben und ganz langsam in gewaltige Falten gelegt – so entstehen Faltengebirge. Was beim Autounfall die Knautschzone, ist bei der Kollision von Platten das Gebirge – nur dass ein Autounfall in Sekundenbruchteilen abläuft, eine Plattenkollision dagegen über viele Millionen Jahre.

Verformt durch den Aufprall: die Motorhaube
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Genauso sind die Alpen entstanden: Afrika drückte gegen den Eurasischen Kontinent und faltete das Gebirge auf. Auch der Himalaya in Asien oder die Anden in Südamerika verdanken ihre Herkunft dem Zusammenstoß von wandernden Erdkrustenplatten.

Schöne Knautschzone: die Alpen
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Bei einem solchen Crash schiebt sich das Gestein der leichteren Platte nach oben, die schwerere versinkt in der Tiefe. Dieser Vorgang heißt Subduktion, der Bereich, in dem die Platte abtaucht, Subduktionszone. Entlang dieser Zonen liegen oft tiefe Rinnen, weshalb sie gut zu erkennen sind. Die tiefste von ihnen ist der Marianengraben im Pazifischen Ozean. Diese Tiefseerinne liegt dort, wo die Pazifische Platte unter die Philippinische taucht.

Je weiter die Erdkrustenplatte im Erdinneren verschwindet, desto heißer wird es. Das Gestein schmilzt und in der Tiefe bildet sich Magma. Durch den wachsenden Druck kann es wieder nach oben gepresst werden. Wo es bis an die Erdoberfläche dringt, spucken Vulkane Lava und Asche. Ganze Ketten solcher Vulkane gibt es rund um die Pazifische Platte, zum Beispiel auf Indonesien. Weil sich hier ein Vulkan an den anderen reiht, heißt diese Plattengrenze auch „Pazifischer Feuerring“.

Ganze Ketten von Vulkanen reihen sich um den Pazifischen Feuerring wie hier auf Bali
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An solchen Plattenrändern brechen nicht nur Vulkane aus. Häufig bebt auch die Erde, weil die Plattenbewegung für ungeheuren Druck und wachsende Spannungen sorgt. Sobald diese sich entladen, erschüttern Beben die Erdoberfläche. In Japan zum Beispiel treffen gleich drei Platten aufeinander: die Pazifische, die Philippinische und die Eurasische. Aus diesem Grund wird Japan so oft von heftigen Erdbeben heimgesucht.

Japan ist besonders von Erdbeben bedroht
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Kontinente auf Wanderschaft

Lange Zeit dachte man, die Landmassen der Erde würden starr an Ort und Stelle stehen. Später stellte sich heraus: Das Gegenteil ist der Fall. Die Kontinente unseres Planeten bewegen sich! Wie gewaltige Eisschollen treiben sie in unterschiedliche Richtungen, wenn auch nicht sehr schnell. Ihre Geschwindigkeit entspricht etwa dem Wachstum eines Fingernagels. Doch woran liegt es, dass die Kontinente ständig auf Wanderschaft sind?

Auch wenn es nicht so aussieht: Die Kontinente bewegen sich
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Die Erdkruste, die unseren Planeten umhüllt, ist spröde und rissig. Sie ähnelt einer zersprungenen Eierschale und setzt sich aus sieben großen und vielen kleineren Platten zusammen. Einige von ihnen bilden die Kontinente, andere den Ozeanboden. Diese Platten der Erdkruste treiben auf einem heißen, zäh fließenden Gesteinsbrei umher und werden dabei von Bewegungen im Erdinneren angetrieben, genauer gesagt: von Strömungen des Erdmantels. Fachleute sagen auch: Sie driften. All diese Vorgänge rund um die Bewegung der Erdplatten heißen Plattentektonik, die Bewegung selbst auch Plattendrift.

Die Erdkruste ist zersprungen wie eine Eierschale
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Dort, wo die einzelnen Platten aneinander grenzen, ist die Erde besonders aktiv. An einigen dieser Plattengrenzen dringt heißes Gestein aus dem Erdmantel nach oben und kühlt sich ab. Hier bildet sich neue Erdkruste: die beiden Platten wachsen und werden dadurch auseinandergedrückt. Dort dagegen, wo zwei Platten aufeinander prallen, wird die leichtere von ihnen – die kontinentale Kruste – zusammengeknautscht und zu Gebirgen aufgefaltet. Die schwerere der beiden – die ozeanische Kruste – verschwindet dagegen langsam in der Tiefe. Durch die Hitze im Erdinneren wird ihr Gestein wieder aufgeschmolzen. Während die Kante der Platte in der Tiefe versinkt, zieht sie den Rest der Platte hinter sich her und treibt so die Plattenbewegung zusätzlich an.

Aufgefaltete Erdkruste: Die Alpen
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Entlang solcher Plattenränder häufen sich Vulkanausbrüche, Erdbeben, lange Gebirgsketten und tiefe Ozeangräben. Die meiste Unruhe an der Erdoberfläche bringt die größte ihrer Platten mit sich: Es ist die Pazifische Platte, die mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 Zentimetern pro Jahr nach Nordwesten rückt. An ihren Rändern finden sich die meisten aktiven Vulkane der Erde, heftige Erdbeben erschüttern die Region. Wegen der häufigen Vulkanausbrüche und Beben heißt diese Plattengrenze auch der „Pazifische Feuerring“.

Spektakel am Plattenrand: Ein Vulkan spuckt Feuer
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Vom Fels zum Sandkorn – Verwitterung

Der Norden von Kanada ist heute eine sanft gewellte Landschaft. Vor vielen Millionen Jahren stand hier jedoch ein Gebirge. Tatsächlich können sich im Lauf sehr langer Zeit selbst hohe Berge in kleine Hügel verwandeln.

Selbst aus schroffen Gebirgen können irgendwann sanfte Hügellandschaften werden
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Der Grund für diese Verwandlung: Das Gestein an der Erdoberfläche ist ständig Wind und Wetter ausgesetzt. Dringt zum Beispiel Wasser in Gesteinsritzen ein und gefriert, sprengt es den Stein auseinander. Diesen Vorgang nennt man Frostsprengung. Auch durch Temperaturwechsel zwischen Tag und Nacht und durch die Kraft von Wasser und Wind wird das Gestein mürbe. Mit anderen Worten: Es verwittert. Dieser Vorgang lässt sich auch an Gebäuden oder an Steinfiguren beobachten. Bei der Verwitterung zerfällt das Gestein in immer kleinere Bestandteile bis hin zu feinen Sand- und Staubkörnern. Verschiedene Gesteine verwittern unterschiedlich schnell: Granit ist zum Beispiel viel beständiger als der vergleichsweise lose Sandstein.

Wenn Wasser in die Ritzen eindringt, verwittert das Gestein
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Manche Gesteinsarten lösen sich sogar vollständig auf, wenn sie mit Wasser in Berührung kommen, zum Beispiel Steinsalz und Kalk. Steinsalz ist chemisch das Gleiche wie Kochsalz – und das löst sich ja bereits in gewöhnlichem Wasser auf. Kalk ist etwas beständiger, aber in säurehaltigem Wasser löst sich auch Kalkgestein auf. Säure entsteht zum Beispiel, wenn Regenwasser in der Luft mit dem Gas Kohlendioxid reagiert. Dieser „saure Regen“ greift das Kalkgestein an und löst es im Laufe der Zeit auf. An der Erdoberfläche hinterlässt die Verwitterung zerklüftete Kalkstein-Landschaften, unter der Erde entstehen Höhlen.

Steinsalz ist wasserlöslich
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Doch nicht nur Lösungsverwitterung, auch Hitze und Druck zermürben und zerbröseln Gestein unter der Erdoberfläche. Wo Pflanzen wachsen, da graben sich Wurzeln ein, sprengen das Gestein stückchenweise auseinander und sorgen ebenfalls dafür, dass es Millimeter für Millimeter abgetragen wird.

Am Kölner Dom nagt saurer Regen
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Die Verwitterung bearbeitet auf diese Weise nicht nur einzelne Felsen, sie nagt an ganzen Gebirgsketten. Bis der Schwarzwald so flach ist wie der Norden Kanadas dauert es aber noch ein paar Millionen Jahre.

Auch Wurzeln zerkleinern Gestein
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Vulkangebirge

Noch aus weiter Ferne lässt sich der schneebedeckte Kilimandscharo bestaunen. Als einzelnes Gebirgsmassiv ragt er weit über die afrikanische Steppe hinaus – ganz anders als die typischen Faltengebirge wie die Alpen oder der Himalaya. Denn der Kilimandscharo entstand nicht beim Zusammenprall von Erdplatten. Vor etwa anderthalb Millionen Jahren brachen in der Region in enger Nachbarschaft mehrere Vulkane aus. Aus den Lavamassen wuchs das mächtige Kilimandscharo-Massiv gen Himmel. Heute ist sein höchster Gipfel mit 5895 Meter über dem Meeresspiegel der Kibo.

Der letzte Vulkanausbruch am Kilimandscharo soll im Jahr 1700 gewesen sein
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Auch in Deutschland gibt es Vulkangebirge, zum Beispiel das Siebengebirge bei Bonn. Vor 25 Millionen Jahren wurden hier mehrere Vulkane aktiv und schleuderten ihre heißen Gesteinsmassen an die Erdoberfläche. Heute sind sie längst erloschen, aber als Berge und Anhöhen des Mittelgebirges sind sie noch immer deutlich zu erkennen.

Viele Bergsteiger zieht es auf den Kilimandscharo
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Schloss Drachenburg im Siebengebirge
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Vulkanischen Ursprungs ist übrigens auch das längste Gebirge der Erde – es liegt versunken im Meer: Der Mittelatlantische Rücken erstreckt sich über ganze 20.000 Kilometer mitten durch den Atlantischen Ozean. Der Mittelatlantische Rücken ist einer der Mittelozeanischen Rücken. Diese liegen dort, wo sich zwei ozeanische Platten voneinander weg bewegen. Zwischen den beiden Platten bildet sich am Meeresgrund eine Kluft, aus der heißes Magma quillt. An solchen Plattengrenzen entstehen lange und hohe Gebirgsketten unter Wasser. An einigen Stellen ragen ihre Gipfel über den Meeresspiegel hinaus. Dort erblicken Island, die Galapagos-Inseln oder die Azoren das Licht der Erde.

Die Azoren sind Teil des Mittelatlantischen Rückens
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Galapagos-Inseln
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