Das Wasser im Inneren der Erde ist viel älter als bisher angenommen, wie eine Studie zeigt
Eine aktuelle Untersuchung antiker Vulkangesteine ergab, dass Wasser vor mehr als drei Milliarden Jahren eine entscheidende Rolle bei der Beschaffenheit des Erdkerns und beim Antrieb vulkanischer Aktivitäten spielte.
Wissenschaftler aus mehreren Nationen untersuchten unter der Leitung des Geochemikers Eric Vandenburg von der Universität Adelaide Felsformationen im Pilbara-Kraton in Westaustralien. Die Analyse ergab Hinweise darauf, dass Wasser in tiefe Schichten des Planeten eindrang und zur Entstehung von Magmen beitrug, die Vulkane erzeugten, ähnlich denen, die heute im pazifischen „Ring of Fire“ beobachtet werden.
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Die in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlichten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erde bereits vor Milliarden von Jahren über ein Wasserwiederverwendungssystem verfügte, das den aktuellen Mechanismen analog war, selbst in einem völlig anderen Planetenszenario.
Der Geochemiker Eric Vandenburg betonte, dass „die untersuchten Gesteine in einem Zeitraum vor mehr als drei Milliarden Jahren entstanden sind, als die Eigenschaften der Erde recht unterschiedlich waren.“ Heutzutage erfolgt das Wasserrecycling hauptsächlich durch Plattentektonik, bei der Wasser aus den Ozeanen in Bereichen, die als Subduktionszonen bekannt sind, in den Erdmantel gesaugt wird.
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In der Anfangsphase des Planeten verhinderte die starke Hitze jedoch, dass die tektonischen Platten auf die gleiche Weise funktionierten. Dies warf die Frage auf, wie es Oberflächenwasser vor mehr als drei Milliarden Jahren gelang, in die Tiefen des Planeten zu gelangen.
Entschlüsselung des Wassertransports zum alten Erdmantel
Die jüngste Studie weist darauf hin, dass auch ohne den Einsatz moderner Plattentektonik möglicherweise eine alternative Methode Wasser in den Erdmantel transportiert hätte. Wissenschaftler schlagen einen Mechanismus namens „Tropfduktion“ vor.
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In dieser Dynamik stürzten dichte und wassergesättigte Teile der kälteren Außenkruste in den glühenden unteren Erdmantel und brachen auseinander, wobei sie das Wasser mitnahmen. Als sich dieses Material vertiefte, wurde Wasser freigesetzt, wodurch Magmen entstanden, die Vulkanausbrüche befeuerten.
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Diese Entdeckung trägt zur Lösung einer der wichtigsten Fragen der Geologie bei: Wann war der Moment, in dem die Erde mit dem Austausch von Elementen zwischen ihrer Oberfläche und dem tiefen Untergrund begann? Das Verständnis dieser Zirkulation ist von entscheidender Bedeutung, da sie alles beeinflusst, von vulkanischen Erscheinungen und der Bildung von Kontinenten bis hin zur Entstehung wesentlicher Komponenten für die Erhaltung des Lebens auf dem Planeten.
Angesichts der Seltenheit solcher alten Felsformationen ist das Pilbara-Gebiet dank der bemerkenswerten Erhaltung seiner Gesteine einer der wenigen Orte, die für die Erforschung des Planeten in seiner Anfangsphase geeignet sind.
Durch die Analyse der in diesen Gesteinen vorhandenen chemischen Eindrücke rekonstruierten Experten Ereignisse von vor 3,1 Milliarden Jahren. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die inneren und äußeren Regionen der Erde möglicherweise viel früher als erwartet miteinander interagiert haben, was auf einen jungen Planeten schließen lässt, der jedoch bereits dabei ist, seine Wasserressourcen zu recyceln.
