Geologer som grävt sig igenom några av jordens äldsta bergarter har upptäckt att vatten redan lade sig i planetens vulkaniska affärer för mer än tre miljarder år sedan – för tydligen kan inte ens ett smält helvete motstå lusten att återvinna.

Det internationella teamet, lett av Adelaide-universitetets geokemist Dr. Eric Vandenburg, undersökte uråldriga bergarter från Pilbara Craton i västra Australien. Deras analys tyder på att vatten hade färdats djupt under ytan innan det hjälpte till att bilda magma som försörjde vulkaner liknande dagens pacifiska "Ring of Fire" – vilket antingen är imponerande eller alarmerande, beroende på hur man känner inför uråldriga supervulkaner.

Publicerade i Nature Communications indikerar fynden att jorden kan ha återvunnit vatten mellan sin yta och sitt inre mycket tidigare än forskarna insett, trots att den unga planeten fungerade mycket annorlunda än den värld vi känner nu – mest genom att vara en miljardgradig lavamardröm.

Dr. Vandenburg, från School of Physics, Chemistry and Earth Sciences, sade att de uråldriga bergarterna erbjuder en ovanlig möjlighet att undersöka förhållandena på jorden för miljarder år sedan. "Dessa bergarter bildades för mer än tre miljarder år sedan, när jorden var en mycket annorlunda plats", sade han, vilket är ett artigt sätt att säga "du skulle inte ha gillat det".

Idag spelar plattektoniken en central roll för att flytta vatten genom planeten. Vid subduktionszoner sjunker en tektonisk platta under en annan och bär med sig vatten från haven ner mot manteln. Det vattnet kan hjälpa till att generera magma, som stiger mot ytan och bidrar till de vulkaner som hjälper till att bygga kontinenter – en process som, även om den är dramatisk, åtminstone följer reglerna.

"Den tidiga jorden var för het för att plattor skulle bete sig så, så fram till nu har det varit oklart om ytvatten kunde ha gjort den resan för mer än tre miljarder år sedan, och i så fall hur", förklarade Vandenburg. "Det som förvånade oss var att hitta bevis för att stora mängder vatten redan hade tagit sig djupt in i jordens inre och påverkat bildningen av vulkaniska bergarter."

Forskarna föreslår att en annan geologisk mekanism kan ha flyttat vatten in i manteln innan modern plattektonik etablerades. De kallar processen "dripduction" – vilket låter som en tvivelaktig kaffebryggningsteknik men faktiskt är täta, vattenrika delar av jordens svalare yttre skorpa som med jämna mellanrum sjunker nedåt och kollapsar in i den hetare manteln och transporterar vatten med sig som en geologisk Uber-tjänst.

När dessa skorvavsnitt sjönk, släppte de ut sitt vatten i manteln. Det vattnet hjälpte sedan till att generera magma, som så småningom steg, bröt ut genom vulkaner och svalnade till bergarter som har överlevt i miljarder år – vilket bevisar att även dåliga uppbrott kan lämna bestående bevis.

"Jorden fungerade inte exakt som den gör nu, men det verkar som om några av de viktigaste processerna redan var på plats", sade Dr. Vandenburg, förmodligen medan han motstod lusten att tillägga "så ta det, modern geologi".

Upptäckten tar upp en stor fråga inom geologin: hur tidigt började material röra sig mellan jordens yta och dess djupa inre? Att fastställa när vatten först började färdas djupt under jorden är viktigt eftersom denna återvinningsprocess påverkar vulkanisk aktivitet, kontinenternas tillväxt och rörelsen av ingredienser som är viktiga för liv – det vill säga allt som så småningom ledde till oss, så ingen press.

Fynden kan också hjälpa forskare att bättre förstå hur jordens kontinenter utvecklades och hur planeten gradvis utvecklades till sin moderna form – en form som inkluderar trafikstockningar, reality-TV och den existentiella skräcken av att läsa geologiavhandlingar.

Bergarter från denna period är extremt sällsynta, vilket gör Pilbara särskilt värdefullt. Regionen innehåller några av de bäst bevarade bergarterna från den tidiga jorden, vilket ger forskarna en sällsynt dokumentation av processer som inträffade för miljarder år sedan – i huvudsak en geologisk tidskapsel