Wasser befeuerte schon vor 3 Milliarden Jahren Vulkane, weil die Erde nie etwas halbherzig machte

Geologen, die sich durch einige der ältesten Gesteine der Erde graben, haben entdeckt, dass Wasser bereits vor mehr als drei Milliarden Jahren in die vulkanischen Angelegenheiten des Planeten eingriff – weil offenbar selbst eine geschmolzene Höllenlandschaft der Versuchung nicht widerstehen kann, zu recyceln.

Das internationale Team unter der Leitung des Geochemikers Dr. Eric Vandenburg von der Universität Adelaide untersuchte uralte Gesteine aus dem Pilbara-Kraton in Westaustralien. Ihre Analyse deutet darauf hin, dass Wasser tief unter die Oberfläche gelangt war, bevor es zur Bildung von Magma beitrug, das Vulkane speiste, die dem heutigen pazifischen „Ring of Fire“ ähnelten – was entweder beeindruckend oder alarmierend ist, je nachdem, wie man zu uralten Supervulkanen steht.

Die in Nature Communications veröffentlichten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erde Wasser möglicherweise viel früher zwischen ihrer Oberfläche und ihrem Inneren recycelte, als Wissenschaftler erkannt hatten, obwohl der junge Planet ganz anders funktionierte als die Welt, die wir heute kennen – hauptsächlich, indem er ein milliardengradiger Lava-Albtraum war.

Dr. Vandenburg von der School of Physics, Chemistry and Earth Sciences sagte, die uralten Gesteine böten eine ungewöhnliche Gelegenheit, die Bedingungen auf der Erde vor Milliarden von Jahren zu untersuchen. „Diese Gesteine entstanden vor mehr als drei Milliarden Jahren, als die Erde ein ganz anderer Ort war“, sagte er – was eine höfliche Art ist zu sagen: „Es hätte Ihnen nicht gefallen.“

Heute spielt die Plattentektonik eine zentrale Rolle beim Transport von Wasser durch den Planeten. An Subduktionszonen sinkt eine tektonische Platte unter eine andere und trägt Wasser aus den Ozeanen hinunter in den Mantel. Dieses Wasser kann zur Bildung von Magma beitragen, das zur Oberfläche aufsteigt und zu den Vulkanen beiträgt, die Kontinente aufbauen – ein Prozess, der zwar dramatisch ist, aber wenigstens die Regeln befolgt.

„Die frühe Erde war zu heiß, als dass sich die Platten so verhalten hätten, daher war bisher unklar, ob Oberflächenwasser diese Reise vor mehr als drei Milliarden Jahren antreten konnte und wenn ja, wie“, erklärte Vandenburg. „Was uns überraschte, war der Nachweis, dass große Wassermengen bereits tief in das Erdinnere gelangt waren und die Bildung von Vulkangestein beeinflusst hatten.“

Die Forscher schlagen vor, dass ein anderer geologischer Mechanismus Wasser in den Mantel befördert haben könnte, bevor sich die moderne Plattentektonik etablierte. Sie nennen den Prozess „Dripduction“ – was wie eine fragwürdige Kaffeezubereitungstechnik klingt, aber tatsächlich dichte, wasserreiche Teile der kühleren äußeren Erdkruste bezeichnet, die periodisch nach unten sacken und in den heißeren Mantel kollabieren und dabei Wasser mit sich tragen wie ein geologischer Uber-Dienst.

Als diese Krustenabschnitte absanken, gaben sie ihr Wasser in den Mantel ab. Dieses Wasser trug dann zur Bildung von Magma bei, das schließlich aufstieg, durch Vulkane ausbrach und zu Gesteinen abkühlte, die Milliarden von Jahren überdauert haben – was beweist, dass selbst schlimme Trennungen bleibende Spuren hinterlassen können.

„Die Erde funktionierte nicht genau so wie heute, aber es scheint, dass einige der Schlüsselprozesse bereits vorhanden waren“, sagte Dr. Vandenburg und widerstand vermutlich der Versuchung hinzuzufügen: „Also nimm das, moderne Geologie.“

Die Entdeckung beantwortet eine große Frage der Geologie: Wie früh begannen Materialien, sich zwischen der Erdoberfläche und ihrem tiefen Inneren zu bewegen? Den Zeitpunkt zu bestimmen, wann Wasser erstmals tief unter die Erde gelangte, ist wichtig, weil dieser Recyclingprozess vulkanische Aktivität, das Wachstum von Kontinenten und die Bewegung von für das Leben wichtigen Zutaten beeinflusst – also alles, was schließlich zu uns führte, kein Druck.

Die Ergebnisse könnten Wissenschaftlern auch helfen, besser zu verstehen, wie sich die Kontinente der Erde entwickelten und wie sich der Planet allmählich zu seiner modernen Form entwickelte – einer Form, die Staus, Reality-TV und die existenzielle Angst beim Lesen geologischer Fachartikel umfasst.

Gesteine aus dieser Zeit sind extrem selten, was das Pilbara-Gebiet besonders wertvoll macht. Die Region enthält einige der am besten erhaltenen Gesteine der frühen Erde und bietet Forschern eine seltene Aufzeichnung von Prozessen, die vor Milliarden von Jahren stattfanden – im Wesentlichen eine geologische Zeitkapsel t