Der Turkana-Graben in Ostafrika gilt als eine Wiege der Menschheit. Mehr als 1200 Fossilien von Vor- und Frühmenschen aus den letzten vier Millionen Jahren wurden dort gefunden. Eine Studie zeigt nun, dass die Erdkruste in dieser Region immer dünner wird – eine Vorstufe zur Aufspaltung des Kontinents. Damit gibt das ostafrikanische Grabenbruchsystem bedeutende Einblicke in grundlegende Prozesse der Plattentektonik und der Kontinentalverschiebung. Zudem liefern die neuen Erkenntnisse eine Erklärung dafür, warum ausgerechnet im Turkana-Graben so viele Fossilien aus unserer Evolutionsgeschichte erhalten geblieben sind.
Über Kenia und Äthiopien erstreckt sich der Turkana-Graben, eine 500 Kilometer breite, tief liegende Region, die Teil des ostafrikanischen Grabenbruchsystems ist. Hier driften die afrikanische und die somalische tektonische Platte mit einer Geschwindigkeit von etwa 4,7 Millimetern pro Jahr auseinander. Durch die Plattenverschiebung ist die Region ein Hotspot vulkanischer Aktivität. Zudem ist sie eine der reichhaltigsten Fundgruben für vor- und frühmenschliche Fossilien. Hier wurde beispielsweise der „Turkana Boy“ entdeckt, ein jugendlicher Homo erectus, sowie mehr als 1200 weitere Zeugnisse der menschlichen Evolution der letzten vier Millionen Jahre.
Dünne Erdkruste
Ein Team um Christian Rowan von der Columbia University in New York hat nun anhand von seismischen Messungen die tektonischen Vorgänge am Grabenbruch näher beleuchtet. Dabei stellten die Forschenden fest, dass die Erdkruste dort, wo die Platten auseinander driften, bereits dünner ist als bisher angenommen. Durch eine Kombination aus verschiedenen Tiefenbildgebungsverfahren kamen sie zu dem Ergebnis, dass die Erdkruste dort nur etwa 13 Kilometer dick ist. Weiter vom Zentrum des Grabenbruchs entfernt misst sie dagegen 35 Kilometer.
Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass im Turkana-Graben bereits ein Prozess in Gang ist, der in der Geologie als „Necking“ bezeichnet wird. Dabei wird die Erdkruste durch das Auseinanderdriften tektonischer Platten gedehnt. Rowan vergleicht das mit dem Auseinanderziehen eines Kaubonbons: Die Mitte des Bonbons wird dünner und länglicher, während die Enden unverändert bleiben. Ähnliches geschieht offenbar derzeit in Ostafrika. „Je dünner die Kruste wird, desto schwächer wird sie, was die fortschreitende Spaltung begünstigt“, sagt Rowan. Am Ende bricht die Kruste auseinander, Magma strömt durch die Risse und bildet die Grundlage für ein neu entstehendes Meer.
Einblicke in die Grabenbildung
Doch auch wenn die Spaltung des Kontinents laut Rowan und seinen Kollegen auf geologischen Zeitskalen kurz bevorsteht, wird es noch Millionen Jahre dauern, bis es tatsächlich soweit ist. Immerhin begann das Auseinanderdriften der einstmals vereinten tektonischen Platten bereits vor rund 45 Millionen Jahren und das Necking findet nach Schätzung der Forschenden bereits seit rund vier Millionen Jahren statt.
Der Turkana-Graben ist weltweit der erste identifizierte kontinentale Graben, der sich aktuell in einer Necking-Phase befindet. Damit spielt er eine besondere Rolle für die Erforschung grundlegender tektonischer Prozesse. „Wir haben nun einen Platz in der ersten Reihe, um eine entscheidende Phase der Grabenbildung zu beobachten, die alle Grabenränder weltweit grundlegend geprägt hat“, sagt Rowans Kollege Folarin Kolawole.
Menschliche Evolution konserviert
Die geologischen Erkenntnisse werfen auch ein neues Licht auf den Fossilienreichtum der Region. Bisher ging die Wissenschaft davon aus, dass der Turkana-Graben und seine Umgebung eine einzigartige Rolle für die Evolution und Diversifizierung unserer Vorfahren spielte. Doch womöglich lebten dort gar nicht mehr Hominiden als anderswo in Afrika. Einzigartig waren hingegen die Bedingungen für die Konservierung ihrer Überreste. Denn durch das vor rund vier Millionen Jahren einsetzende Necking senkte sich der Turkana-Graben ab, wodurch sich schnell feinkörnige Sedimente ansammelten. „Diese Bedingungen waren ideal, um einen lückenlosen Fossilienbestand zu erhalten“, sagt Rowan.
Quelle: Christian Rowan (Columbia University, New York, USA) et al., Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-026-71663-x
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