Mittelozeanische Rücken, Mantel-Plumes und Vulkanismus

Erhitzt man in einem Kochtopf Wasser von unten, steigt das heiße Wasser nach oben, das kühlere von der Oberfläche sinkt ab und es bilden sich kreisförmige Bewegungen in der Flüssigkeit, die man Konvektionswalzen nennt. Da es im Inneren der Erde sehr viel heißer ist als an ihrer Oberfläche, bilden sich auch im Gestein im Erdinneren (dem Erdmantel) solche Konvektionswalzen aus. Das aufsteigende heiße Gestein (Magma) wölbt die Erdkruste auf und es bildet sich ein Rücken, ein so genannter mittelozeanischer Rücken. Die dabei auftretende Dehnung und das Aufschmelzen der Kruste durch das heiße Mantelmaterial schwächen die Kruste, sie reißt und es bildet sich ein Spalt, durch den das Magma an die Erdoberfläche gelangt. An den Spalträndern kann Material abrutschen und so einen Grabenbruch mit steilen Rändern entstehen lassen. Die an den Spalt angrenzenden Krustenteile werden auseinandergedrückt, während mehr und mehr Magma austritt. Das Magma lagert sich an den Spalträndern an, kühlt ab, verfestigt sich und bildet neue Kruste. Je älter und kälter die neue Kruste wird, desto mehr zieht sie sich zusammen, wird schwerer und senkt sich gegenüber dem mittelozeanischen Rücken ab. Je weiter vom Rücken entfernt die neue Kruste ist, desto tiefer liegt sie deshalb.
Die Rücken heißen mittelozeanische Rücken, weil sie alle auf dem Ozeanboden liegen. Das liegt daran, dass die neu gebildete Kruste ozeanische Kruste (Basalt) ist, die schwerer als kontinentale (Granit), liegt deshalb tiefer und bildet die Ozenabecken, einfach weil das Wasser zuerst die tiefliegenden Krustenteile füllt.
Da sich der Ozeanboden auf diese Weise vom Rücken ausgehend ausdehnt, muss an anderer Stelle Ozeanboden verschwinden – diese geschieht an den so genannten Subduktionszonen. Hier taucht ozeanische Kruste unter einen Kontinent ab (weil ozeanische Kruste schwerer ist als kontinentale Kruste) und wird dann im heißen Erdmantel aufgeschmolzen. Die kontinentale Kruste wird dabei zusammengeschoben und zu Gebirgen aufgefaltet. Auf diese Weise entstanden beispielsweise die Anden.
Die Erdkruste ist in mehrere so genannte tektonische Platten zerteilt, die durch die Konvektionswalzen im Erdmantel in Bewegung versetzt werden – sie werden von der Strömung mitgeschleppt. Mittelatlantische Rücken und Subduktionszonen sind Grenzen zwischen zwei Platten, an den Rücken bewegen sich die Platten voneinander weg, an den Subduktionszonen aufeinander zu. Es gibt auch Plattengrenzen, an denen die Platten aneinander vorbeigleiten. Diese Bewegungen an den Plattengrenzen laufen nicht reibungslos ab, immer mal wieder verhaken die Platten und reißen sich irgendwann los. Das merkt man dann als Erdbeben. Deshalb finden die weitaus meisten Beben an Plattengrenzen statt.

Island ist ein Stück mittelozeanischer Rücken (mittelatlantischer Rücken in diesem Fall), das über die Wasseroberfläche hinausragt. Hier bewegen sich die amerikanische und die europäische Platte voneinander weg, wobei der Atlantik wächst. Und mit ihm Island, und zwar um 2 cm pro Jahr.
Im Grunde leben die Isländer also auf Ozeanboden. Dass der Rücken hier so sehr weit aufgewölbt ist, liegt an einem Manteldiapir, der auch im Deutschen oft auf den englischen Namen Mantel-Plume hört. Ein Plume ist ein schmaler Strom besonders heißen Gesteins aus dem Erdmantel, der bis an die Oberfläche aufsteigt und sich unter der Kruste dann helmbuschartig verbreitert. Wegen des nachlassenden Druckes verflüssigt sich das heiße Gestein und schmilzt wegen seiner hohen Temperatur die Kruste auf. Dadurch verschafft es sich einen oder mehrere Ausgänge zur Oberfläche, und Vulkane entstehen. Die Gebiete, in denen Vulkanismus durch solche Plumes hervorgerufen wird (und nicht durch Prozesse an Plattengrenzen), nennt man auch „Hot Spot“, heißer Fleck. Solche Plumes verursachen Vulkanismus übrigens auch dann, wenn sie nicht gerade an Plattengrenzen sitzen, so zum Beispiel den Vulkanismus auf Hawaii.