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Neue Einblicke in einen uralten Recyclingprozess

Neue Einblicke in einen uralten Recyclingprozess

Durch Plattentektonik wird der Meeresboden stetig erneuert

Schon vor mehr als zwei Milliarden Jahren erneuerte sich die Erdkruste ständig

Die Flucht der Meuterer des britischen Segelschiffs „Bounty“ nach Pitcairn 1790 war ein Abenteuer, und von demselben abgelegenen Flecken gibt es nun wieder Spannendes zu berichten – diesmal wissenschaftliche Entdeckungen. Denn Forscher konnten mit Hilfe von Lavaproben von der Pazifikinsel nachweisen, dass es bereits vor 2,4 Milliarden Jahren bestimmte geologische Prozesse im Erdinneren gab: Plattentektonik und Subduktion.

Durch Plattentektonik wird die Erdoberfläche stetig erneuert: An bestimmten Stellen der Ozeane entsteht neuer Meeresboden, an anderen – den sogenannten Subduktionszonen – wird in einer Art Recyclingprozess alter Meeresboden in das Erdinnere zurückbefördert. Bisher war nicht bekannt, wie lange es diesen ständigen Umbau der Erdkruste schon gibt.

In der untersuchten Lava fand das internationale Forscherteam Spuren eines geochemischen Prozesses, der in der Wissenschaft als „Mass-independent fractionation“ (MIF) bezeichnet wird: Nur Gesteine, die bis vor 2,4 Milliarden Jahren entstanden sind, haben solche Charakteristika, jüngere nicht. Nun ist die Insel Pitcairn nicht einmal zwei Millionen Jahre alt. Dennoch wiesen die Proben diese viel älteren Spuren auf. Das erklären die Forscher damit, dass sie Teile von sehr altem subduzierten Meeresboden enthalten, der tief ins Erdinnere befördert wurde und dort mehr als zwei Milliarden Jahre blieb.

„Wir konnten so gleich zwei wichtige Beweise führen: zum einen, dass es Plattentektonik und Subduktion schon vor 2,4 Milliarden Jahren gab, und zum anderen, dass die Erde in ihrem Inneren ganz alte ‚Reservoire‘ konservieren kann", erklärt Colin Devey vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel. Er ist einer der Co-Autoren der jetzt im Fachblatt „PNAS“ veröffentlichten Forschungsarbeit.

Außerdem ermittelten die Wissenschaftler Details zur Beschaffenheit der Platten, die subduziert werden: Die bisherigen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass sie sich nicht homogen mit dem Erdmaterial vermischen, sondern Schlieren hinterlassen – ähnlich die Zutaten bei einem Marmorkuchen. Ob dies allerdings in allen Subduktionszonen so verläuft, ist noch ungeklärt. Die Geologen brauchen dafür viele weitere Proben; das Forschungsabenteuer geht weiter.

01.11.2016

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