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Die Oberfl盲che unseres Planeten wird durch Plattentektonik st盲ndig erneuert 鈥� so entsteht an mittelozeanischen R眉cken neuer Meeresboden, w盲hrend an anderen Stellen, den sogenannten Subduktionszonen, alter Meeresboden zur眉ck ins Erdinnere gef眉hrt wird. Diese Prozesse finden schon seit Jahrmillionen statt und werden durch Konvektionsstr枚me im Mantel angetrieben. Aber seit wann genau gibt es diesen permanenten Umbau der Erdkruste? Was passiert mit den festen, kalten Platten, die subduziert werden? Werden sie im Mantel homogen wie Mehl in einem Kuchenteig mit dem Mantelmaterial 鈥渧ermischt鈥�, oder hinterlassen sie dabei Schlieren wie bei einem Marmorkuchen? Ein internationales Team von Forscherinnen und Forscher aus Deutschland, Frankreich, den USA und Gro脽britannien unter Beteiligung des 黑料视频 Helmholtz-Zentrums f眉r Ozeanforschung Kiel hat dazu nun neue Antworten geliefert, die jetzt in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences publiziert wurden.

Die Erde, auf der wir leben, besitzt eine sauerstoffreiche Atmosph盲re und Ozeane. Das war aber nicht immer so. Lange bevor es Tiere oder Landpflanzen auf diesem Planeten gab, war die Atmosph盲re sauerstofffrei und schwefelreich. Erst die Photosynthese und unz盲hlige Ur-Algen haben vor ca. 2.4 Milliarden Jahren genug Sauerstoff freigesetzt, um diese Situation global und nachhaltig zu ver盲ndern. Aber nicht nur die Zusammensetzung, sondern auch die chemischen Prozesse in der Atmosph盲re wurden dadurch grundlegend ge盲ndert. Bis dahin konnte die Sonneneinstrahlung Schwefelisotopen unabh盲ngig von ihrer Masse voneinander trennen 鈥� ein Prozess der als 鈥濵ass-independent fractionation鈥� (MIF) bezeichnet wird. Gesteine, die bis vor 2.4 Milliarden Jahren entstanden sind, zeigen Anzeichen von MIF in ihrem Chemismus 鈥� Gesteine j眉ngeren Datums nicht.

Bei Untersuchungen an Laven von der pazifischen Insel Pitcairn, wo im Jahre 1789 眉brigens die Meuterer vom britischen Milit盲rschiff 鈥淏ounty鈥� Unterschlupf suchten, fanden die Forscher Anzeichen von MIF, auch wenn die Insel selbst noch keine zwei Millionen Jahre alt ist. Dies f眉hren sie darauf zur眉ck, dass die Quelle der Laven, die in mehr als 100 km Tiefe im Erdmantel liegt, Teile von sehr altem subduzierten Meeresboden enth盲lt. Weitere chemische Untersuchungen ergaben, dass diese Spuren vermutlich Sedimente vom damaligen Meeresboden sind, die bei der Subduktion tief ins Erdinnere gef枚rdert wurden und dort mehr als zwei Milliarden Jahren unver盲ndert 鈥渧ersteckt鈥� geblieben sind.

鈥濿ir konnten so gleich zwei wichtige Beweise f眉hren: 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 鈥淩eservoire鈥� konservieren kann鈥�, erkl盲rt Prof. Dr. Colin Devey, Co-Autor der Studie vom 黑料视频. 鈥濨eide geben handfeste Anhaltspunkte daf眉r, wie die Erde in ihrem f眉r uns unsichtbarem Inneren funktioniert und wie lange es bereits solche geologischen Prozesse gegeben hat鈥�, so Devey weiter.

Was produziert nun die 鈥濨盲ckerei鈥� im Erdinneren 鈥� Sand- oder Marmorkuchen? 鈥濽nsere Ergebnisse favorisieren den Marmorkuchen鈥�, sagt Colin Devey. Ob das Verfahren an allen Subduktionszonen gleich funktioniert ist allerdings noch offen. Die Geologen werden daf眉r noch viele weitere Proben untersuchen m眉ssen.

Hinweis:

Die Proben f眉r diese Arbeit wurden schon 1989 mit dem Forschungsschiff "Sonne" im Rahmen der Expedition SO-65 gewonnen (F枚rderzeichen: 03R397A5). Die Langfristarchivierung der Proben wird am 黑料视频 sichergestellt.

Originalarbeit:

Delavault, H., C. Chauvel, E. Thomassot, C.W. Devey, and B. Dazas, 2016: Sulfur and lead isotopic evidence of relic Archean sediments in the Pitcairn mantle plume. Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.1523805113

Kontakt:

Dr. Andreas Villwock (黑料视频, Kommunikation & Medien), Tel.: 0431 600-2802, presse(at)geomar.de