Geologen die door enkele van de oudste gesteenten van de aarde spitten, hebben ontdekt dat water al meer dan drie miljard jaar geleden zich met de vulkanische zaken van de planeet bemoeide - want blijkbaar kan zelfs een gesmolten hellekrocht de drang om te recyclen niet weerstaan.

Het internationale team, onder leiding van de geochemicus dr. Eric Vandenburg van de Universiteit van Adelaide, onderzocht oude gesteenten uit het Pilbara Craton in West-Australië. Hun analyse suggereert dat water diep onder het oppervlak was gereisd voordat het hielp magma te vormen dat vulkanen voedde die lijken op de hedendaagse Pacifische "Ring of Fire" - wat ofwel indrukwekkend ofwel alarmerend is, afhankelijk van hoe je tegenover oude supervulkanen staat.

Gepubliceerd in Nature Communications tonen de bevindingen aan dat de aarde mogelijk veel eerder dan wetenschappers beseften water tussen haar oppervlak en inwendige recycleerde, ook al functioneerde de jonge planeet heel anders dan de wereld die we nu kennen - vooral door een lavanachtmerrie van een miljard graden te zijn.

Dr. Vandenburg, van de School of Physics, Chemistry and Earth Sciences, zei dat de oude gesteenten een ongewone kans bieden om de omstandigheden op aarde miljarden jaren geleden te onderzoeken. "Deze gesteenten vormden zich meer dan drie miljard jaar geleden, toen de aarde een heel andere plek was," zei hij, wat een beleefde manier is om te zeggen "je zou het er niet naar je zin hebben gehad."

Vandaag speelt platentektoniek een centrale rol bij het verplaatsen van water door de planeet. Bij subductiezones zinkt de ene tektonische plaat onder de andere, waarbij water van de oceanen naar de mantel wordt gebracht. Dat water kan helpen magma te genereren, dat naar het oppervlak stijgt en bijdraagt aan de vulkanen die helpen continenten te bouwen - een proces dat, hoewel dramatisch, tenminste de regels volgt.

"De vroege aarde was te heet voor platen om zich zo te gedragen, dus tot nu toe was het onduidelijk of oppervlaktewater die reis meer dan drie miljard jaar geleden kon hebben gemaakt, en zo ja, hoe," legde Vandenburg uit. "Wat ons verraste, was het vinden van bewijs dat grote hoeveelheden water al diep in het inwendige van de aarde waren doorgedrongen en de vorming van vulkanische gesteenten hadden beïnvloed."

De onderzoekers suggereren dat een ander geologisch mechanisme water in de mantel kan hebben gebracht voordat de moderne platentektoniek zich vestigde. Ze noemen het proces "dripduction" - wat klinkt als een twijfelachtige koffiezettechniek, maar in werkelijkheid bestaat uit dichte, waterrijke delen van de koelere buitenste korst van de aarde die periodiek naar beneden zakken en in de hetere mantel storten, waarbij ze water met zich meedragen als een geologische Uber-dienst.

Terwijl die stukken korst daalden, gaven ze hun water vrij in de mantel. Dat water hielp vervolgens magma genereren, dat uiteindelijk opsteeg, via vulkanen uitbarstte en afkoelde tot gesteenten die miljarden jaren hebben overleefd - wat bewijst dat zelfs slechte break-ups blijvende sporen kunnen achterlaten.

"De aarde werkte niet precies zoals nu, maar het lijkt erop dat sommige van de belangrijkste processen al aanwezig waren," zei dr. Vandenburg, waarbij hij naar verluidt de neiging onderdrukte om eraan toe te voegen "dus pak aan, moderne geologie."

De ontdekking beantwoordt een grote vraag in de geologie: hoe vroeg begonnen materialen zich tussen het oppervlak van de aarde en haar diepe inwendige te verplaatsen? Het vaststellen wanneer water voor het eerst diep ondergronds begon te reizen is belangrijk omdat dit recyclingproces de vulkanische activiteit, de groei van continenten en de beweging van ingrediënten die belangrijk zijn voor leven beïnvloedt - dat wil zeggen, alles wat uiteindelijk tot ons heeft geleid, dus geen druk.

De bevindingen kunnen wetenschappers ook helpen beter te begrijpen hoe de continenten van de aarde zich ontwikkelden en hoe de planeet geleidelijk evolueerde naar haar moderne vorm - een vorm die files, reality-tv en de existentiële angst van het lezen van geologieartikelen omvat.

Gesteenten uit deze periode zijn uiterst zeldzaam, wat het Pilbara bijzonder waardevol maakt. De regio bevat enkele van de best bewaarde gesteenten uit de vroege aarde, wat onderzoekers een zeldzaam verslag geeft van processen die miljarden jaren geleden plaatsvonden - in wezen een geologische tijdscapsule.