Alfred Wegener

Bedeutung und wissenschaftlicher Werdegang

Alfred Lothar Wegener (* 1. November 1880 in Berlin; † November 1930 auf Grönland) war deutscher Meteorologe, Polar- und Geowissenschaftler. Sein wichtigster Beitrag war die Theorie der Kontinentalverschiebung. Sie wurde erst nach seinem Tod anerkannt und ist eine wesentliche Grundlage der heutigen Plattentektonik, also des Modells von beweglichen Erdplatten. Zu seinen Lebzeiten war er besonders als Meteorologe und Polarforscher bekannt.

Wegener studierte von 1899 bis 1904 Physik, Meteorologie und Astronomie in Berlin, Heidelberg und Innsbruck. Seine Dissertation von 1905 schrieb er in Astronomie, wandte sich danach aber der Meteorologie und Physik zu. Am Aeronautischen Observatorium Lindenberg arbeitete er mit seinem Bruder Kurt. Vom 5. bis 7. April 1906 stellten beide mit 52,5 Stunden einen Dauerrekord für Ballonfahrer auf.

Von 1908 bis zum Beginn des Ersten Weltkriegs lehrte Wegener in Marburg Meteorologie, praktische Astronomie und kosmische Physik. Dort veröffentlichte er 1911 Thermodynamik der Atmosphäre und stellte am 6. Januar 1912 erstmals Gedanken zur Kontinentalverschiebung öffentlich vor. Im Ersten Weltkrieg war er zunächst Infanterieoffizier, wurde nach zwei Verwundungen jedoch zum Heereswetterdienst versetzt. 1915 erschien die erste Fassung seines Hauptwerks Die Entstehung der Kontinente und Ozeane.

Nach dem Krieg arbeitete Wegener in Hamburg und wurde 1924 Professor für Meteorologie und Geophysik in Graz. Er forschte dort vor allem zur Physik und Optik der Atmosphäre sowie zu Tromben, also Wirbelstürmen. Seine Theorie blieb in der Fachwelt damals überwiegend umstritten; auch ein Symposium der American Association of Petroleum Geologists in New York verwarf sie 1926 fast geschlossen.

Grönlandforschung und Tod

Wegener nahm insgesamt an vier Grönland-Expeditionen teil. Auf der ersten Fahrt 1906 bis 1908 errichtete er bei Danmarkshavn die erste meteorologische Station Grönlands. Wetterdrachen- und Fesselballonaufstiege lieferten die ersten systematischen Untersuchungen der Atmosphäre in Polarregionen. Er unternahm Schlittenreisen bis 81° Nord.

Während der zweiten Expedition überwinterte die Gruppe 1912/13 erstmals auf dem grönländischen Inlandeis. Sie führte die ersten Eisbohrungen auf einem bewegten arktischen Gletscher durch und sammelte meteorologische Daten. Im Sommer 1913 durchquerten vier Teilnehmer das Inlandeis auf einer Strecke, die doppelt so lang wie Fridtjof Nansens Durchquerung Südgrönlands von 1888 war.

1929 bereitete Wegener mit einer Vorexpedition die Hauptexpedition von 1930 vor. Dabei sollten Standort, Ausrüstung und Transport geprüft werden; außerdem untersuchte er Eisschmelze, Eisakkumulation und Eisdicke. Die Hauptexpedition sollte von drei festen Stationen aus die Mächtigkeit des Festlandeises und das Wetter über das ganze Jahr messen. Sie wurde durch 38 Tage Verzögerung bei der Landung und durch versagende Propellerschlitten erschwert.

Wegener versorgte die Station Eismitte mit Lebensmitteln und brach am 1. November 1930 mit dem Grönländer Rasmus Villumsen zur Weststation auf. Er starb vermutlich um den 16. November 1930. Am 12. Mai 1931 fand man sein Grab 189 km von der Westküste entfernt. Als Ursache vermutete man Herzversagen infolge von Überanstrengung. Villumsen blieb verschollen; mit ihm verschwanden auch Wegeners Tagebuch und Aufzeichnungen.

Theorie der Kontinentalverschiebung

Wegener nahm an, dass die heutigen Kontinente früher zu einem Urkontinent gehörten, der später zerbrach und dessen Teile auseinanderdrifteten. Für dieses Konzept wurde später der Name Pangaea verwendet. Auslöser seiner Überlegungen waren unter anderem die ähnlich verlaufenden Küsten Afrikas und Südamerikas sowie paläontologische Zusammenhänge zwischen beiden Kontinenten. Das Auseinanderbrechen in einen nördlichen und einen südlichen Teil datierte er auf etwa vor 200 Millionen Jahren.

Damit widersprach er dem Fixismus, der von unveränderlichen Kontinentlagen ausging. Die damals verbreitete Landbrücken-Hypothese erklärte gleiche Fossilien auf getrennten Kontinenten mit später versunkenen Landverbindungen. Wegener hielt das wegen der Isostasie für unplausibel: Isostasie bedeutet, dass die leichteren Kontinente auf dichterem Material im Gleichgewicht „schwimmen“. Sie könnten daher nicht einfach versinken. Radioaktive Wärme im Erdinnern widersprach außerdem der Vorstellung einer fortschreitend erkaltenden und schrumpfenden Erde. Echolotmessungen des Forschungsschiffs Meteor von 1924 bis 1927 zeigten im Atlantik zudem den nord-südlich verlaufenden Mittelatlantischen Rücken statt erwarteter versunkener Landbrücken.

Wegener stützte seine Theorie durch mehrere Arten von Befunden. Geologisch passen Gesteinsformationen in Indien, Madagaskar und Ostafrika zusammen; Gebirgszüge in Südafrika und Argentinien sowie präkambrische Gesteine in Schottland und Labrador zeigen entsprechende Verbindungen. Paläontologisch fanden sich etwa Fossilien der Samenfarn-Gattung Glossopteris in Afrika und Brasilien sowie Mesosaurus in Südafrika und Brasilien. Auch Verbreitungen heutiger Arten, etwa Manatis in tropischen Flüssen Westafrikas und Südamerikas, deutete er als Hinweis.

Besonders wichtig waren Klimazeugen, also geologische oder fossile Spuren früherer Klimazonen. Kohlevorkommen in der Antarktis weisen auf tropische Bedingungen, während auf Spitzbergen Fossilien von Bäumen gefunden wurden, die heute im Mittelmeergebiet vorkommen. Die Sahara war während der Anden-Sahara-Eiszeit von Gletschern bedeckt; dies geschah vor etwa 460 Millionen Jahren im Ordovizium, als Nordafrika als Teil Gondwanas nahe dem Südpol lag. In Wegeners Rekonstruktion der permo-karbonen Eiszeit gruppieren sich Vereisungsspuren um den damaligen Südpol, Salz- und Gipsablagerungen in subtropischen Trockengebieten und Kohlelagerstätten in Eurasien und Nordamerika entlang der damaligen Äquatorregion.

Wegener erklärte junge Gebirge wie Alpen und Kordilleren als Zusammenschieben von Gestein an den Rändern wandernder Kontinente. Er ahnte eine Rolle des Mittelatlantischen Rückens bei der Erweiterung des Atlantiks voraus, hielt den Ozeanboden aber vor allem für frisch entblößt und nicht für frisch gebildet. Das entscheidende Schwachpunkt seiner Theorie war die fehlende überzeugende Erklärung der Antriebskräfte. Zentrifugal- und Gezeitenkräfte waren nach Harold Jeffreys 1924 zu schwach; außerdem schien die ozeanische Kruste zu fest, damit Kontinente sie durchpflügen könnten. Später griff Wegener thermisch bedingte Strömungen im Erdinnern auf. Solche Konvektionsströme gelten heute als wahrscheinlichster Motor der Plattentektonik.

Weitere Forschungen und spätere Anerkennung

Wegener leistete auch in der Meteorologie wichtige Beiträge. Er führte das Konzept der Turbulenz in die Meteorologie ein, entwickelte die Vorstellung einer geschichteten Atmosphäre und erklärte die Fata Morgana korrekt als Lichtspiegelung an der Grenze zweier Luftschichten unterschiedlicher Dichte. Außerdem untersuchte er Wolken, Tornados und die Luftzusammensetzung in höheren Atmosphärenschichten. 1918 beschrieb er Haareis auf nassem Totholz und vermutete einen Pilz als Auslöser; diese Vermutung wurde 2005 bestätigt.

In der Impaktforschung, der Untersuchung von Einschlägen kosmischer Körper, beschäftigte sich Wegener mit dem Meteoriten von Treysa. Aus Augenzeugenberichten berechnete er dessen Bahn, Geschwindigkeit, Masse von etwa 50 Kilogramm und eine Einschlagtiefe von rund eineinhalb Metern. Nach dem Fund am 6. März 1917 waren seine Berechnungen bis auf wenige Kilogramm und Zentimeter richtig, nur die Einschlagstelle traf er nicht genau. Er vertrat zudem die damals vorausweisende Ansicht, Mondkrater seien hauptsächlich durch Meteoriten entstanden, und beschrieb 1927 den Kaali-Krater auf Ösel, dem heutigen Saaremaa in Estland.

Nach Wegeners Tod geriet seine Drift-Theorie zunächst weitgehend in Vergessenheit. Unterstützung erhielt sie unter anderem durch Alexander Du Toit, John Joly und Arthur Holmes. Nach dem Zweiten Weltkrieg bestätigten neue Untersuchungen wesentliche Annahmen: Messungen zeigten das junge Alter der Ozeanböden, einen erhöhten Wärmefluss besonders an Mittelozeanischen Rücken und die Ozeanbodenspreizung, bei der zwischen auseinanderdriftenden Kontinenten neue ozeanische Kruste entsteht. Karten des Ozeanbodenreliefs von Marie Tharp und Bruce C. Heezen sowie paläomagnetische Messungen lieferten weitere Belege. Seit den 1970er Jahren ist die daraus hervorgegangene Plattentektonik allgemein anerkannt; satellitengeodätische Messungen erbrachten später den direkten Nachweis der Kontinentalverschiebung.