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Gibt es einen Wasserkreislauf tief im Inneren unseres Planeten?

Bäche und Flüsse, ja sogar Meere sollte es im Inneren der Erde geben, so Jules Vernes in seinem Abenteuerroman. Gemälde: Édouard Riou (1833-1900) / <a href="https://commons.wikimedia.org/"target="_blank">Wikimedia Commons</a>

Forscher haben herausgefunden, dass Minerale große Mengen an Wasser von den Subduktionszonen ins Erdinnere mitnehmen können

Jules Verne hatte in seinem Buch „Reise zum Mittelpunkt der Erde“ jenes Thema aufgegriffen, das die Menschen bis zur Gravitationstheorie von Isaac Newton beschäftigte: wie konnte es ein, dass die Erde rund war – müsste dann nicht an ihren Rändern das Wasser der Ozeane hinabtropfen? Oder sollte es etwa im Inneren des Planeten einen Wasserkreislauf geben, wo das Nass, das von den Rändern kam, irgendwie wieder hochgepumpt wurde, um die Meere wieder aufzufüllen?

Der französische Autor ließ seine Abenteurer in der Geschichte auf Flüsse und Ozeane im Inneren der Erdkugel treffen. Wir wissen heute, dass der Wasserkreislauf auf die Erdkruste beschränkt ist.

Jedoch: Forscher haben herausgefunden, dass sehr wohl große Mengen an Wasser von der Erdoberfläche bis in die Tiefen des Erdmantels zwischen 670 und 2900 km transportiert werden. Kürzlich hat ein internationales Team von Wissenschaftlern in den Proceedings of the National Academy of Sciences wieder darüber berichtet.

Allerdings spielen dabei Flüsse oder andere Wasserläufe keine Rolle. Vielmehr ist das Nass in bestimmten Silikat-Mineralen enthalten. Mit den Erdplatten, die an den so genannten Subduktionszonen am Rand der Kontinente in die Tiefe abtauchen, gehen diese Stoffe in großen Mengen auf die Reise ins Innere des Planeten. In der Untersuchung in den Proceedings geht es um Stishovit, einer Quarzvariante, die sich meist nur unter Extrembedingungen bildet.

In Laborexperimenten haben die Forscher nun Stishovit-Proben mit Wassergehalt den Bedingungen im Erdmantel ausgesetzt, also 320,000 bis 510,000mal dem Druck an der Erdoberfläche und Temperaturen bis zu 1500 Grad. Es zeigte sich, dass es auch dann große Mengen an Wasser beinhalten kann.

Die Forscher stellen nun eine provokante Frage: Gibt es vielleicht einen Wasserkreislauf tief in der Erde, der über geologische Zeiträume vor sich geht? Was würde das für unsere Vorstellungen vom System Erde bedeuten?

Übrigens: Erst Newtons Erkenntnis, dass die Erdmasse alles auf ihrer Oberfläche anzieht und insofern nichts von der Planetenkugel herabtropft, gab den Menschen ein durch Logik und Wissenschaft erklärbares Weltbild.

Plötzlich gab es nämlich für viele seltsame Phänomene auf unserem Planeten eine plausible Erklärung: Ebbe und Flut zum Beispiel ließen sich darauf zurückführen, dass auch der Mond mit seiner Masse auf seine Umgebung einwirkt und deshalb, wenn er um die Erde kreist, das Wasser eines Ozeans zuerst anzieht und mitnimmt, und es danach zurückschwappen lässt.

Proceedings of the National Academy of Sciences

(14.01.2020)