"Wegener hatte keine Chance, seine Theorie zu belegen"

Alfred Wegener hatte zu Lebzeiten keine Chance, seine These von der Kontinentverschiebung zu beweisen. Ihm fehlte die dazu notwendige Technik, meint Dr. Wilfried Jokat, Leiter der Sektion Geophysik am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung. Welchen Forschungsfragen Wilfried Jokat und seine Kollegen heute nachgehen und was sich junge Geophysiker von Alfred Wegener abschauen können, erzählt er im Interview.

Alfred Wegener hat lange versucht, handfeste Beweise für seine Hypothese zu finden. Es ist ihm jedoch nicht gelungen. Hat er es falsch angestellt?

Nein, Alfred Wegener hatte damals eigentlich gar keine Chance, seine Hypothese zu beweisen, weil man die Technologie noch nicht hatte. Wenn man sich einmal in diese Zeit zurückversetzt, gab es damals überhaupt keine zuverlässigen Tiefenmessungen im Ozean. Man wusste nur, dass er tief ist. Aber man wusste nicht, wie tief oder ob es ein Gebirge da unten gibt. Der Ozean war einfach ein unbekanntes Gebiet.

Erst im Laufe des Zweiten Weltkrieges wurden das Sonar oder auch das Radar entwickelt. In den Fünfziger, Sechziger und Siebziger Jahren gab es dann einen weiteren Technologiesprung. In der Wissenschaft begannen sich die Geowissenschaften für Prozesse im Ozean zu interessieren. Ein neuer Wissenschaftszweig „marine Geophysik/Geologie“ entwickelte sich.  Das heißt, es wurden Technologien entwickelt, um zum Beispiel routinemäßig Magnetfeldmessungen oder Tiefensondierungen durchzuführen. Zu Wegeners Lebzeiten hatte man gerade erst Teile der Grundlagenphysik hergeleitet, auf deren Basis diese Geräte später entwickelt wurden.

Wie half die Geophysik dann weiter?

Wichtig waren systematische Probennahmen, Meeresbodentiefen und vor allem systematische Messungen des Erdmagnetfeldes von Forschungsschiffen aus. Über das Erdmagnetfeld haben dann zwei Wissenschafter entdeckt, dass vom zentralen Bereich des Ozeans aus die Kruste des Meeresbodens zu den Kontinenten hin immer älter wurde - und das symmetrisch, also zu beiden Seiten des Gebirges, das man in diesem zentralen Bereich entdeckt hatte. Dieses Gebirge im Atlantik nennen wir heute „Mittelatlantischer Rücken“.

Diese Interpretation der magnetischen Daten in Verbindung mit Bohrproben waren ein klarer Beleg für die Kontinentdrift. Das war für die Wissenschaft eine absolute Revolution. Sie war damals, in den Sechziger und Siebziger Jahren so wichtig für die Wissenschaft wie heute das Thema „Klima“. Alle möglichen Leute fuhren auf See und machten magnetische Messungen, um die Kontinentdrift zwischen den unterschiedlichsten Ozeanen zu messen und zu verstehen wann und wie sich zum Beispiel Indien von der Antarktis getrennt hat.

Gibt es eine Erklärung, wie es zu den Bewegungen der Platten kommt?

Den Mechanismus selbst kennen wir nicht wirklich. Wir wissen, dass aufgrund der hohen Temperaturen der Erdmantel plastisch ist und die Kontinente hierauf „schwimmen“. Aber wie die Konvektionszellen wirklich funktionieren, hat noch keiner verstanden. Es fehlen im Moment Mittel, um systematische Untersuchungen hierzu in den Ozeanen durchzuführen. Beziehungsweise es ist fraglich, ob wir diese tiefen Strukturen mit den geophysikalischen Methoden auch auflösen können. Es gibt diverse Modelle, aber diese sind aufgrund der fehlenden Daten bisher nicht bestätigt.   

Mit welchen großen Fragen beschäftigt sich Ihre Arbeitsgruppe am Alfred-Wegener-Institut?

Die Magnetfeldmessungen, die zum Nachweis der Kontinentaldrift durchgeführt wurden, endeten im Prinzip am Anfang der Achtziger Jahre. Man war damals der Meinung, wir wüssten alles. Unsere Arbeitsgruppe konzentriert sich darauf, ein besseres Verständnis der Prozesse im Erdmantel, welche die Kontinentdrift antreiben, zu erarbeiten. Hierzu führen wir entsprechende Experimente vor Ostgrönland, der Arktis, der Antarktis und Namibia durch. Dabei haben wir gesehen, dass die Modelle der Kontinentaldrift für die Südkontinente im Detail fehlerhaft sind. Vor allem die Altersangaben und die Geometrie wie sich vor allem die Kontinente auf der südlichen Halbkugel bewegten, wurden durch unsere Messungen deutlich gegenüber den alten Modellen verbessert.

Wir schauen bei der Plattentektonik im Südozean detaillierter hin und untersuchen zum Beispiel Fragen wie: Warum Kontinente an bestimmten Stellen auseinanderbrechen, welche treibenden Kräfte hinter diesem Auseinanderbrechen stecken und inwiefern die Kontinentaldrift in der Vergangenheit Auswirkungen auf die Umweltbedingungen (Vulkanismus, Größe der Ozeane usw.) hatte. Welchen Einfluss hatte zum Beispiel der starke Vulkanismus in Ostgrönland und Norwegen vor 55 Millionen Jahren auf eine extreme Erwärmung der Erde in diesem Zeitraum?  Zu diesem Zeitraum trennte sich Grönland von Europa und der Nordatlantik begann sich zu bilden. 

Welche Technik kommt bei dieser Forschung zum Einsatz?

Wir nutzen unter anderem unsere Forschungsflugzeuge, die mit Magnetometern ausgestattet sind. Auch wenn die grundlegende Physik immer noch die gleiche ist wie in den Fünfziger Jahren, hat sich doch die Technik rasant fortentwickelt. Während früher die Messwerte abgelesen und in einem Feldbuch handschriftlich eingetragen wurden, passiert dies heute alles in kleinen rechnergesteuerten Sensoren automatisch und viel schneller. Wenn unser Flugzeug mit 180 Stundenkilometer fliegt, können wir bis zu 20 Messwerte in der Sekunde erhalten, um das Erdmagnetfeld detailliert zu erfassen.

Was kann sich ein junger Geowissenschaftler heute noch von Alfred Wegener abschauen?

Das Entscheidende ist, eine gewisse Verbissenheit und Geduld zu haben. Und zwar Verbissenheit im positiven Sinne. Die Einstellung, ich bleibe bei diesem Thema und lasse mich nicht gleich aus der Bahn werfen von jemandem, der meint, er wüsste es sowieso besser. Man kann ja falsch liegen. Aber diese Verbissenheit, diese Geduld und auch die finanzielle Unterstützung, länger als drei Jahre an einer Frage zu arbeiten, sind wichtig. Es ist ja eine Illusion zu glauben, man könne wissenschaftliche Probleme in drei Jahren beantworten. Dies gilt vor allem für die Grundlagenforschung, die wir am Alfred-Wegener-Institut betreiben. Hier ist eine schnelle An- und Verwendung der Ergebnisse häufig nicht möglich. Wann wir dieses Wissen brauchen, lässt sich für uns nicht abschätzen.

Hierfür ist die Kontinentaldrift ein klassisches Beispiel. Es brauchte fast 60 Jahre, bis die Idee bestätigt wurde, führte dann aber dazu, dass man zum einen die globale Verteilung der Erdbeben, der Vulkane - also der Georisiken für die Menschen in bestimmten Regionen - grundsätzlich verstand, zum anderen aber auch die Verteilung der Rohstoffvorkommen. Als Konsequenz entstanden komplett neue Wissenschaftszweige und Industrien.