isostatisches

Isostatisches Gleichgewicht, oft einfach Isostasie genannt, beschreibt das gravitative Gleichgewicht zwischen der Lithosphäre und der darunter liegenden Asthenosphäre. Die Grundidee ist, dass große Masseveränderungen an der Erdoberfläche (z. B. Gebirge, Eisschilde, Sedimente) durch vertikale Anpassungen der Lithosphäre kompensiert werden, sodass sich der Mantel unterhalb in eine ausgeglichene Position bewegt.

Es existieren verschiedene Isostasie-Modelle. Das Airy-Modell geht davon aus, dass die Dicke der Kruste variiert: Unter hohen Gebirgsketten wächst die Kruste zu Lasten eines tieferen "Wurzelbereichs" hinein in den Mantel, während die Manteldichte konstant bleibt. Das Pratt-Modell annimmt dagegen, dass die Krustendichte variiert, während die Krustendicke konstant bleibt; dichte Regionen sitzen weiter unten. In der Praxis dürften beide Mechanismen gleichzeitig wirken, ergänzt durch Flexur-Isostasie, die die Verformung der Lithosphäre unter Last berücksichtigt.

Isostasie erklärt die Bildung von Wurzeln großer Gebirge, Unterschiede zwischen kontinentaler und ozeanischer Kruste sowie postglaziale Reaktionen. Nach dem Abschmelzen großer Eisschichten kommt es zu isostatischem Ausgleichsprozess, dem sogenannten isostatischen Auftrieb oder rebound, der über Jahrtausende fortschreitet.

Messungen der Isostasie erfolgen über Gravimetrie, Seismik und Satellitenmessungen (z. B. GRACE), die Dichteverteilungen und Vertikalstrukturen der Lithosphäre sichtbar machen. Isostasie bleibt ein zentrales Konzept der Geophysik und Geologie, um die Topographie und die Struktur der Erdkruste im Gleichgewicht zu beschreiben.