Die Erde war ein Wasserball

19. Februar 2003, 10:29
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Und zwar eine ganze Milliarde Jahre lang, meinen zwei deutsche Wissenschafter

Hamburg - Lange Zeit soll es auf der Erde kein Festland gegeben haben. Das meinen deutsche Forscher nun nachweisen zu können (Nature, Bd. 421, S. 249, 2003). Erst eine Milliarde Jahre nach der Entstehung der Erde - vor etwa dreieinhalb Milliarden Jahren - soll sich Festland gebildet zu haben. Denn erst ab dieser Zeit finden sich vermehrt Festlandgesteine und zudem "Eklogite".

Das Auftauchen dieses sehr schweren Gesteins dient Forschern als Maß für die Bildung von Festland. Eklogit entsteht aus Basalt. Im Erdaltertum jedoch gab es noch keinen Basalt, folglich konnte auch kein Eklogit entstehen. Die Forscher fragten sich: Konnte sich auch der Ozeanboden der Erdfrühzeit in ein ähnlich schweres Gestein wie Eklogit umwandeln? Diese Frage ist wichtig, da zur Entstehung von Landmassen Ozeanboden ins Erdinnere eindringen muss. Dies passiert aber nur, wenn er schwer genug ist, um unter andere, leichtere Bodenplatten abzusinken.

Eklogit zog Bodenplatten in die Tiefe

In der Erdneuzeit passierte dies, weil der sehr schwere Eklogit Bodenplatten in die Tiefe zog. Dort begannen sie aufgrund der hohen Temperaturen zu zerfließen wie Kerzenwachs. Es entstand eine lavaartige Masse, die leichter war als die Gesteine im Erdinneren und daher wie Blasen in einem Kochtopf emporquoll. Diese heiße Masse bahnte sich den Weg zurück an die Erdoberfläche, kühlte ab und erstarrte zu Gestein. Über Jahrmillionen türmten sich auf diese Weise riesige Gesteinsmassive an, bis sie irgendwann aus dem Meer herausragten und so das Festland bildeten.

Frühzeit im Labor

Forscher um Stephan Buhre von der Uni Frankfurt und Stephen Foley von der Uni Greifswald simulierten die geologischen Bedingungen der Erdfrühzeit im Labor. Sie steckten ein Stück urzeitlichen Ozeanboden, ein Gestein namens Komatiit, in eine drei Millimeter dünne Kapsel aus Platin. Diese setzten sie in einer Gesteinspresse hohem Druck aus - Bedingungen, unter denen sich Basalt in Eklogit umwandelt. Es entstand dabei nur Gestein, das leichter als Eklogit ist. Folglich könne der frühzeitliche Ozeanboden nicht abgesunken und somit kein Festland entstanden sein.

Fingerabdruck

Dass Ozeanböden überhaupt die Quelle für Festlandgestein sind, wies Foley erst im vergangenen Jahr nach (Nature, Bd. 417, S. 837, 2002). Er fand heraus, dass die aufsteigende Lava einen "Fingerabdruck" in Form einer chemischen Substanz hinterlässt. Exakt den gleichen "Fingerabdruck" wies Foley in Gesteinen des Ozeanbodens nach.

Beide Studien zusammengefasst, bedeutet dies für die Entwicklung des Planeten: Wenn Ozeanböden bis vor dreieinhalb Milliarden Jahre nicht ins Erdinnere absinken konnten, hätte bis dahin auch kein Festland entstehen können. Wenigsten eine Milliarde Jahre lang wäre die Erde ein "Wasserball" gewesen. (Axel Bojanowski/DER STANDARD, Printausgabe, 19.2.2003)

Vgl. "Nature", Bd. 421, S. 249
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