NASA-Satelliten entdeckten in der Sahara ein riesiges steinernes Auge. Forscher waren verblüfft

Ein Rätsel aus dem All: Das steinerne Auge der Sahara

Mitten in der libyschen Sahara verbirgt sich ein Naturphänomen, das vom Boden aus wie ein gewöhnlicher Felsblock wirkt. Erst Satellitenaufnahmen enthüllen seine wahre Gestalt: ein System konzentrischer Steinringe mit einem Durchmesser von über 24 Kilometern – einem riesigen Auge täuschend ähnlich.

Der Mont Arkanu liegt in einer der unzugänglichsten Regionen des afrikanischen Kontinents. Dieser Gesteinskomplex aus ringförmig angeordneten Felsschichten beschäftigt Geologen seit Jahren. Detaillierte Auswertungen von Satellitendaten liefern nun immer mehr Antworten auf seine Entstehung.

Was ist Mont Arkanu – und warum sieht er aus wie eine Zielscheibe?

Das Gebiet rund um Mont Arkanu empfängt kaum mehr als 1 bis 5 Millimeter Niederschlag pro Jahr. Von der Wüstenoberfläche betrachtet wirkt der Komplex wie ein schlichtes Felsmassiv, umgeben von endlosem Sand. Erst der Blick aus dem Orbit enthüllt das Erstaunliche: nahezu perfekt konzentrische Steinkreise, die sich über rund 24 Kilometer erstrecken.

Die Struktur erinnert verblüffend an eine Schießscheibe oder ein Auge mit deutlicher „Pupille“ in der Mitte. Eine solche Anordnung ist in der Natur ausgesprochen selten. Geologen verschiedener Universitäten bezeichnen Arkanu als eine der faszinierendsten magmatischen Formationen unseres Planeten.

Die Zentren der einzelnen Magmaintrustionen – also jener Stellen, an denen geschmolzenes Gestein in Richtung Oberfläche drang – liegen auf einer Linie, die grob nach Südwesten weist. Für Geowissenschaftler ist das ein wertvoller Hinweis auf uralte Bruchzonen und Spannungsfelder in der afrikanischen Erdkruste, die sich vor Hunderten von Millionen Jahren bildeten.

Satellitenaufnahmen ermöglichten es zudem, die chemische Zusammensetzung einzelner Ringe zu unterscheiden. Jeder Kreis steht für eine eigenständige Magmainjektion aus einer anderen geologischen Epoche – ein Prozess, der sich über unvorstellbar lange Zeiträume wiederholte und die komplexe Struktur des gesamten Komplexes erklärt.

Der geheimnisvolle „Hut“ auf dem Gipfel

Besonders faszinierend ist der Gipfelbereich von Mont Arkanu. Auf dem höchsten Punkt des magmatischen Komplexes liegt eine feste Abdeckung aus Sedimentgestein: Sandstein, Kalkstein und Quarz. Diese Schicht bildet einen auffälligen Kontrast zu den umgebenden vulkanischen Gesteinen aus Basalt und Granit.

Diese Anordnung erlaubt einen tiefen Blick in die Kontinentalgeschichte. Die Sedimentschichten entstanden wahrscheinlich zu einer Zeit, als dieses Gebiet den Grund eines seichten Meeres oder einer ausgedehnten Überschwemmungsebene bildete. Erst spätere Magmabewegungen hoben diese alten Ablagerungen an und verbanden sie miteinander, was die heutige eigentümliche Landschaft schuf.

Das Zusammentreffen zweier völlig unterschiedlicher Gesteinswelten – sedimentärer und magmatischer Herkunft – erzeugt ein natürliches „Geschichtsbuch“ der Erde, aufgeschlagen wie ein Lehrbuchquerschnitt. Auf vergleichsweise kleiner Fläche lassen sich Prozesse beobachten, die sonst tief im Erdinneren verborgen bleiben: das Wachstum von Magmaintrustionen, ihr Kontakt mit Sedimentschichten und die anschließende Erosion der gesamten Struktur.

Forscher aus europäischen und amerikanischen Institutionen untersuchen insbesondere das Verhältnis zwischen dem Alter der Sedimentschichten und dem Zeitpunkt der Magmaeinbrüche. Aus diesen Daten lässt sich ableiten, wie schnell sich die gesamte Region anhob und in welchem Ausmaß Erosion wirkte.

• Basalt und Granit bilden die Hauptbestandteile der magmatischen Ringe
• Sandstein, Kalkstein und Quarz bauen den Gipfel-„Hut“ auf
• Die Intrustionszentren liegen auf einer südwestlich ausgerichteten Linie
• Die einzelnen Ringe entstanden in verschiedenen geologischen Epochen
• Erosion legte eine Struktur frei, die an Schichten eines Kuchens erinnert
• Alte Bruchzonen lenkten das Magma an die Oberfläche

Von der Meteoritenkrater-Hypothese zum magmatischen „Kessel“

Als die Satellitenbilder erstmals auf den Schreibtischen der Fachleute landeten, lag ein naheliegender Irrtum in der Luft: Die Symmetrie der Ringe und ihre Ausdehnung erinnerten an bekannte Einschlagkrater. Genauere Gesteinsanalysen und die Untersuchung der Rissstrukturen schlossen eine kosmische Kollision jedoch eindeutig aus.

Es fehlten alle charakteristischen Merkmale eines gewaltigen Einschlags durch einen großen Asteroiden. Weder aufgeschmolzene Impaktbrekzien noch die für Einschlagkrater typischen Gesteinsverformungen waren vorhanden. Stattdessen zeichnete sich allmählich ein anderes Bild ab: eine über sehr lange Zeiträume andauernde magmatische Aktivität unterhalb dieses Saharaabschnitts.

Über Hunderte von Millionen Jahren drang Magma immer wieder in Risse der Erdkruste, verdrängte vorhandene Schichten und bildete neue Ringe aus magmatischem Gestein. Anfangs schoben sich erste Intrusionen in die Sedimentschichten. Mit der Zeit drängten weitere Magmaportionen höher und formten zusätzliche Kreise.

Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung und Temperatur des Magmas hinterließen verschiedenartige Gesteine, vor allem Basalt und Granit. Spätere Erosion legte die gesamte Struktur wie einen Kuchenquerschnitt frei. Auch tektonische Bewegungen trugen zur endgültigen Form des Komplexes bei – alte Verwerfungen dürften den Weg des Magmas gelenkt haben, was erklärt, warum die Intrustionszentren entlang einer Hauptrichtung liegen.

Ein Mikroklima inmitten des Sandmeeres

Die Sahara ist in dieser Region zu den trockensten Orten der Erde zu zählen. Der durchschnittliche Jahresniederschlag beträgt gerade einmal 1 bis 5 Millimeter – praktisch nichts. Dennoch funktioniert Mont Arkanu als eine Art winzige „Regenfalle“. Die Geländeerhebung und die Form der Hänge ziehen Wolken an und erzeugen geringfügige, aber für das Ökosystem bedeutsame Niederschläge.

Dieses Phänomen nennt man orographische Niederschläge: Luft steigt an den Berghängen auf, kühlt ab und gibt einen Teil ihrer Feuchtigkeit als Regen ab. Für einen gewöhnlichen Reisenden klingen ein paar Millimeter mehr pro Jahr nach einer Kleinigkeit. Für das lokale Ökosystem kann es jedoch eine Frage des Überlebens sein.

Jeder stärkere Regenschauer – selbst wenn er nur alle paar Jahre auftritt – füllt die trockenen Wadibetten, spült neue Rinnen ins Felsgestein und verwandelt Teile von Arkanu für kurze Zeit in ein grünliches Mosaik. Diese kleinen Wassermengen reichen aus, damit in Felsspalten vereinzelte Grasbüschel, Sträucher und einige besonders widerstandsfähige Baumarten überleben können.

Aus Sicht der Pflanzen und Tiere handelt es sich um eine bedingte Oase – nicht so üppig wie klassische Oasen mit Palmen und dauerhaften Quellen, aber deutlich lebensfreundlicher als die kargen Dünen ringsum. Botaniker dokumentieren Arten, die extreme Trockenheit überstehen und jede noch so kurze Feuchtephase nutzen können.

Arkanu aus dem Orbit und aus menschlicher Perspektive

Ein Großteil der Forschung zu Mont Arkanu wurde erst durch Satellitenbeobachtungen möglich. Das Gelände in dieser Region ist schwer zugänglich, und der hohe logistische Aufwand macht längere wissenschaftliche Expeditionen kaum durchführbar. Daher verlassen sich Wissenschaftler stark auf eine Kombination aus hochauflösenden Aufnahmen, Radardaten und Geländehöhenmessungen aus dem Erdorbit.

Satellitenbilder ermöglichen es unter anderem, Gesteinsarten anhand ihrer spektralen Signatur zu unterscheiden, das Erosionstempo abzuschätzen und den Verlauf trockener Wadibetten zu verfolgen. Auf dieser Grundlage modellieren Forscher, wie häufig Wasser durch das Gebiet fließt und wie es die Oberfläche verändert. Die NASA und die Europäische Weltraumorganisation stellten für diese Studien entscheidende Daten bereit.

Neben dem wissenschaftlichen Interesse hat Mont Arkanu auch eine menschliche Dimension. In der Umgebung wurden Spuren früherer Besiedlung entdeckt, darunter Petroglyphen und Überreste einstiger Lagerplätze. Sie zeugen von Zeiten, als das Klima Nordafrikas kühler und feuchter war und die heutigen Wüstengebiete eher einer Savanne glichen.

Ein Archiv des Klimawandels aus längst vergangenen Epochen

Das Gesteinsarchiv von Arkanu stellt für Geologen und Klimatologen eine wertvolle Vergleichsbasis dar. Sedimentschichten, Mineralarten und Erosionsmuster helfen dabei, vergangene Bedingungen zu rekonstruieren: wo Flüsse flossen, wie häufig Regengüsse auftraten und welche Temperaturen herrschten.

Diese Daten werden heute mit Ergebnissen von Klimamodellen verglichen, die die Entwicklung Nordafrikas beschreiben. So lässt sich besser verstehen, wie schnell sich feuchte und trockene Zonen verschoben und wie empfindlich die Region auf Veränderungen in der atmosphärischen Zirkulation reagiert. Das liefert wiederum eine solidere Grundlage für die Prognose künftiger Klimaentwicklungen unter zunehmendem menschlichen Einfluss.

Forscher aus britischen und amerikanischen Universitäten haben Studien veröffentlicht, die zeigen, dass die Gesteine von Arkanu Aufzeichnungen klimatischer Schwankungen aus älteren Epochen als dem saharischen Pleistozän enthalten. Diese Informationen ergänzen Eisbohrkerne aus der Antarktis und aus Grönland. Mont Arkanu hilft damit, die Klimageschichte verschiedener Kontinente miteinander zu verknüpfen.

Formationen ähnlich Arkanu sind nicht auf unseren Planeten beschränkt. Auch auf dem Mars oder dem Mond sieht man ringförmige Strukturen, wenngleich dort Einschlagkrater dominieren. Die Analyse von Arkanu dient als Referenzpunkt: Sie hilft zu unterscheiden, welche Geländemerkmale durch Magma entstehen und welche durch kosmische Einschläge. Für Planetenmissionen, die auf Orbitaufnahmen und eine begrenzte Anzahl von Gesteinsproben angewiesen sind, sind solche irdischen Analoga von unschätzbarem Wert.

Entdeckt man auf einem anderen Planeten eine ähnliche Ringstruktur, können Forscher nun gezielter fragen: Ist das das Ergebnis eines kosmischen Aufpralls – oder womöglich der Nachhall einer uralten, inneren geologischen Aktivität? In einem größeren Zusammenhang erinnert Mont Arkanu daran, wie viele Informationen in scheinbar lebloser Landschaft schlummern. Selbst an einem Ort, an dem jährlich nur ein paar Millimeter Regen fallen, erzählen die Steine eine vielschichtige Geschichte des Erdinneren, des einstigen Klimas und der Anpassung des Lebens an extremste Bedingungen.