Sensation in den norditalienischen Alpen: Wissenschaftler wollen den Erdmantel „berühren“
In Norditalien lässt sich der Erdmantel „berühren“: Unter einem Ort liegt er in zwei Kilometern Tiefe
Stand: 09.10.2026, 22:19 Uhr
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Eine seltene geologische Konstellation hat die Grenze zwischen Erdkruste und Erdmantel sehr nahe an die Oberfläche gebracht. Nun steht in Italien eine wissenschaftliche Bohrung an.
Anderswo auf dem Festland liegt diese Grenze in dreißig Kilometern Tiefe oder noch tiefer, außerhalb der Reichweite jedes Bohrers. Doch die geologische Geschichte dieses Teils der Alpen im Valsesia hat den Erdmantel fast an die Oberfläche gebracht und bietet Geologen damit eine Abkürzung, die es weltweit nur an sehr wenigen Orten gibt.
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Dieser Artikel von Cristina Marrone entstand in Kooperation mit Corriere della Sera
Das Projekt Dive – die Abkürzung steht für Drilling the Ivrea-Verbano zone, also „Bohren in der Ivrea-Verbano-Zone“ – geht nun in seine zweite Phase. Nach den beiden Bohrungen im Val d’Ossola zwischen 2022 und 2024 wurde Vocca als Standort für die neue Bohrung ausgewählt. Nun wird gemeinsam mit den Gemeinden und den örtlichen Institutionen daran gearbeitet, die Baustelle vorzubereiten.
Die Grenze zwischen Erdkruste und Erdmantel heißt Mohorovičić-Diskontinuität, kurz Moho. Benannt ist sie nach dem kroatischen Seismologen Andrija Mohorovičić, der sie 1909 entdeckte. Bei der Untersuchung eines Erdbebens in Kroatien stellte Mohorovičić fest, dass sich die seismischen Wellen ab einer bestimmten Tiefe plötzlich schneller ausbreiteten. Das war ein Hinweis darauf, dass sie in ein anderes, dichteres und starreres Material eindrangen: den Erdmantel.
Seit über einem Jahrhundert ist die Moho einer der Bezugspunkte der Geophysik. Dennoch hat sie noch niemand gesehen, weil sie in großer Tiefe liegt. Alles, was wir über sie wissen, stammt aus seismischen Wellen. Unter den Ozeanen beginnt der Erdmantel in fünf bis zehn Kilometern Tiefe, doch von einem Schiff aus unter einer kilometerhohen Wassersäule zu bohren, ist extrem kostspielig. Unter den Kontinenten liegt die Moho durchschnittlich in 30 bis 40 Kilometern Tiefe, unter großen Gebirgsketten sogar in mehr als 50 Kilometern. In weiten Teilen der Alpen ist die Erdkruste so mächtig, dass der Erdmantel völlig außer Reichweite bleibt.
Wie tief liegende Gesteine an die Oberfläche gelangten
Zwischen Ivrea, dem Valsesia und dem Lago Maggiore erstreckt sich ein Gebiet, das Geologen als Ivrea-Verbano-Zone bezeichnen. Hier treten Gesteine an die Oberfläche, die normalerweise an der Basis der Erdkruste liegen, und unter ihnen befindet sich der Erdmantel nahe genug, um ihn mit einem Bohrer erreichen zu können. Die Gesteine dieser Zone entstanden in großer Tiefe, an der Basis der Kruste und nahe dem Mantel. Als sich vor etwa 200 Millionen Jahren zwischen Europa und Afrika ein Ozean öffnete, wurde die Kruste dünner, und der Erdmantel näherte sich der Oberfläche. Dann schloss sich der Ozean wieder, und durch den Zusammenstoß entstanden die Alpen. Die Kollision hob diesen gesamten Block tief liegender Gesteine an und stellte ihn aufrecht, bis er an die Oberfläche gelangte.
Heute lässt sich das Innere der Erdkruste unter freiem Himmel betrachten. Gesteine, die normalerweise in 20 bis 30 Kilometern Tiefe verborgen bleiben, bilden hier die Bergflanken. Und unter Vocca beginnt der Erdmantel geophysikalischen Messungen zufolge in etwa zwei Kilometern Tiefe, während man unter den übrigen Kontinenten 30 Kilometer oder noch weiter hinabsteigen muss.
Der eindrucksvollste Beleg liegt wenige Kilometer weiter talaufwärts: der Peridotit von Balmuccia, ein Fragment des oberen Erdmantels, das man entlang der Talstraße mit der Hand berühren kann. Es gehört zu den weltweit am intensivsten untersuchten Mantelaufschlüssen. Dies ist nicht der einzige Ort, an dem der Erdmantel an die Oberfläche gelangt. Bei Ophiolithen wie denen im Oman wurden ganze Stücke des Ozeanbodens auf das Festland gehoben. Die Ivrea-Verbano-Zone bietet jedoch etwas noch Selteneres: einen nahezu vollständigen Querschnitt durch die tiefe kontinentale Erdkruste, auf der die Kontinente ruhen.
Der lange Weg zur Bohrung durch die Moho
Der Traum, die Moho zu durchbohren, ist nicht neu. Anfang der 1960er-Jahre starteten die Vereinigten Staaten das Projekt Mohole: Die Idee war, den Ozeanboden anzubohren, wo die Erdkruste dünner ist. Nach ersten Tests vor der Küste Mexikos wurde das Projekt 1966 wegen der Kosten und technischer Schwierigkeiten aufgegeben. Seitdem haben wissenschaftliche Bohrschiffe an einigen Stellen im Ozean Mantelgestein gewonnen, das durch Verwerfungen am Meeresboden freigelegt worden war. Doch noch niemand hat die unter der Erdkruste verborgene Moho durchquert.
Das Projekt Dive will dies erstmals versuchen, und zwar vom Festland aus. Unterstützt wird das Vorhaben vom ICDP, dem internationalen Programm für wissenschaftliche Kontinentalbohrungen. Die Vorbereitung war langwierig. Bei einem ICDP-Workshop in Baveno wurde 2017 festgelegt, dass eine Reihe von vier Bohrungen zwischen dem Valsesia und dem Val d’Ossola die vielversprechendste Strategie sei. In den folgenden Jahren rekonstruierten mehrere seismische Messkampagnen gemeinsam mit dem Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in Potsdam, der Universität Lausanne und der Montanuniversität Leoben die Tiefenstruktur des Gebiets, einschließlich der Zone von Balmuccia.
Zwischen 2022 und 2024 folgte die erste Phase im Val d’Ossola mit zwei Bohrungen in Ornavasso und Pieve Vergonte, die 579 beziehungsweise 910 Meter tief reichten. Die Bohrungen im Ossolatal zielten nicht auf den Erdmantel, lieferten aber wertvolle Proben und Messdaten zur unteren kontinentalen Erdkruste. Den Forschern zufolge erwies sich diese Kruste als vielfältiger als erwartet. Daraus entstanden mehrere Studien, von denen einige bereits in internationalen Fachzeitschriften veröffentlicht wurden.
Was die neue Bohrung in Vocca zeigen soll
An der zweiten Phase beteiligen sich das italienische Nationale Institut für Geophysik und Vulkanologie, die Universitäten Triest und Neapel Parthenope sowie Institute aus der Schweiz, Österreich, Deutschland, Frankreich, den Vereinigten Staaten und Australien. Vor Ort ist der Sesia Val Grande UNESCO Global Geopark eingebunden. Die neue Bohrung wird im Gebiet von Vocca angelegt und soll mehr als doppelt so tief reichen wie jene im Ossolatal, bis auf etwa zwei Kilometer. Gelingt das Vorhaben, können die Forscher den Übergang zwischen Erdkruste und Erdmantel erstmals direkt untersuchen, statt nur mithilfe seismischer Wellen.
Die Bohrung wird Gesteinskerne, Temperaturmessungen, Daten zu den physikalischen Eigenschaften der Gesteine und Proben der in der Tiefe zirkulierenden Fluide liefern. Die Untersuchungen sollen vor allem helfen, besser zu verstehen, wie sich unser Planet entwickelt hat und wie die Alpen entstanden sind. Sie dienen aber auch einem praktischeren Zweck: Die Daten können Aufschluss darüber geben, wie strategisch wichtige mineralische Rohstoffe entstehen und wo sie vorkommen – und wie sich Fluide in den Tiefen der Erdkruste bewegen.