Dezember 6, 2022

Kreuznacher Rundschau

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Wissenschaftler haben einen riesigen „Ozean“ nahe dem Herzen der Erde entdeckt

Hoher Wassergehalt in der Übergangszone hat weitreichende Folgen (repräsentatives Bild)

Wissenschaftler haben laut einer internationalen Studie ein Wasserreservoir entdeckt, das dreimal so groß ist wie alle Ozeane unter der Erdoberfläche. Wasser befindet sich zwischen der Übergangszone des oberen und unteren Erdmantels. Das Forschungsteam analysierte die Rate der Diamantbildung 660 Meter unter der Erdoberfläche mit Techniken wie Raman-Spektroskopie und FTIR-Spektrometrie, berichtete ANI.

Die Studie bestätigte, was lange Zeit eine Theorie war, nämlich dass Ozeanwasser die verschmelzenden Platten begleitet und so in die Übergangszone eintritt. Das bedeutet, dass der Wasserkreislauf auf unserem Planeten das Innere der Erde umfasst.

„Diese Mineralverschiebungen behindern die Bewegung von Gesteinen im Mantel stark“, erklärt Professor Frank Brinker vom Institut für Geowissenschaften der Goethe-Universität Frankfurt. Zum Beispiel enden Mantelwolken – aufsteigende Federn aus heißem Gestein aus dem tiefen Mantel – manchmal direkt unterhalb der Übergangszone. Die Bewegung der Masse in die entgegengesetzte Richtung stoppt ebenfalls.

„Verbindungsplatten haben oft Schwierigkeiten, die gesamte Übergangszone zu durchdringen“, sagt Brinker, „also gibt es in dieser subeuropäischen Region einen ganzen Friedhof dieser Platten.“

Allerdings war noch nicht bekannt, welche langfristigen Auswirkungen das „Ansaugen“ von Materialien in der Übergangszone auf deren geochemische Zusammensetzung haben wird und ob dort größere Wassermengen vorhanden sind. Brinker erklärt: „Die abtauchenden Platten tragen auch Tiefseesedimente auf ihrem Rücken in den Untergrund. Diese Sedimente können große Mengen an Wasser und Kohlendioxid enthalten. Bisher ist jedoch nicht klar, wie viel in der stabileren Form in die Übergangszone gelangt , hydratisierte Mineralien und Karbonate – Somit war auch nicht klar, ob dort tatsächlich große Mengen Wasser gespeichert waren.“

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Sicherlich werden die vorherrschenden Bedingungen dafür günstig sein. Die dichten Mineralien Wadsleyit und Ringwoodit (im Gegensatz zu Olivin in geringeren Tiefen) können große Wassermengen speichern – und zwar so groß, dass die Übergangszone theoretisch sechsmal so viel Wasser in unseren Ozeanen aufnehmen kann. „Wir haben gelernt, dass die Grenzschicht eine enorme Kapazität hat, Wasser zu speichern“, sagt Brinker. „Wir wussten jedoch nicht, ob sie es tatsächlich getan hat.“

Eine internationale Studie unter Beteiligung eines Frankfurter Geologen hat nun die Antwort geliefert. Das Forschungsteam analysierte einen Diamanten aus Botswana, Afrika. Es entstand in einer Tiefe von 660 km direkt an der Grenzfläche zwischen der Übergangszone und dem unteren Mantel, wo Ringwoodit das vorherrschende Mineral ist. Diamanten aus dieser Region sind sehr selten, selbst unter den selteneren Diamanten ultratiefen Ursprungs, die nur 1 Prozent der Diamanten ausmachen. Analysen ergaben, dass der Stein viele Einschlüsse von Ringwoodit enthält – die einen hohen Wassergehalt aufweisen. Außerdem konnte die Forschungsgruppe die chemische Zusammensetzung des Steins bestimmen. Sie waren fast genau die gleichen wie die, die in jedem Teil des Mantelgesteins überall auf der Welt in Basalt gefunden wurden. Dies zeigte, dass der Diamant definitiv aus einem gewöhnlichen Stück Erdmantel stammte. „In dieser Studie haben wir gezeigt, dass die Übergangszone kein trockener Schwamm ist, sondern große Mengen Wasser enthält“, sagt Brinker und fügt hinzu: „Damit kommen wir auch Jules Vernes Idee eines Ozeans innerhalb der Erde einen Schritt näher .“ Der Unterschied besteht darin, dass es keinen Ozean gibt, aber es gibt wässrige Felsen, die sich laut Brinker weder nass noch tropfend anfühlen.

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