Massiver ‚Ozean‘ in Richtung Erdkern entdeckt

Von Andy Coghlan

(Bild: Steve Jacobsen / Northwestern University)

Ein Wasserreservoir, das dreimal so groß ist wie alle Ozeane, wurde tief unter der Erdoberfläche entdeckt. Der Befund könnte helfen zu erklären, woher die Meere der Erde kamen.

Das Wasser ist in einem blauen Felsen namens Ringwoodit versteckt, der 700 Kilometer unter der Erde im Mantel liegt, der Schicht aus heißem Gestein zwischen der Erdoberfläche und ihrem Kern.

Die enorme Größe des Reservoirs wirft ein neues Licht auf den Ursprung des Wassers der Erde. Einige Geologen glauben, dass Wasser in Kometen ankam, als sie den Planeten trafen, aber die neue Entdeckung unterstützt eine alternative Idee, dass die Ozeane allmählich aus dem Inneren der frühen Erde sickerten.

“ Es ist ein guter Beweis dafür, dass das Wasser der Erde von innen kommt „, sagt Steven Jacobsen von der Northwestern University in Evanston, Illinois. Das verborgene Wasser könnte auch als Puffer für die Ozeane an der Oberfläche dienen und erklären, warum sie seit Millionen von Jahren gleich groß sind.

Den Planeten pingen

Jacobsens Team untersuchte mit 2000 Seismometern die seismischen Wellen, die von mehr als 500 Erdbeben erzeugt wurden. Diese Wellen bewegen sich im Erdinneren, einschließlich des Kerns, und können an der Oberfläche nachgewiesen werden. „Sie lassen die Erde tagelang wie eine Glocke läuten“, sagt Jacobsen.

Durch Messung der Geschwindigkeit der Wellen in verschiedenen Tiefen konnte das Team herausfinden, durch welche Gesteinsarten die Wellen gingen. Die Wasserschicht zeigte sich, weil sich die Wellen verlangsamten, da sie länger brauchen, um durch matschiges Gestein zu gelangen als durch trockenes Gestein.

„Wir sollten dankbar sein für dieses tiefe Reservoir“

Jacobsen arbeitete im Voraus aus, was mit den Wellen passieren würde, wenn wasserhaltiger Ringwoodit vorhanden wäre. Er züchtete Ringwoodit in seinem Labor und setzte Proben davon massiven Drücken und Temperaturen aus, die denen in 700 Kilometern Tiefe entsprachen.

Tatsächlich fanden sie Anzeichen von nassem Ringwoodit in der Übergangszone 700 Kilometer weiter unten, die die oberen und unteren Regionen des Mantels teilt. In dieser Tiefe sind die Drücke und Temperaturen genau richtig, um das Wasser aus dem Ringwoodite zu drücken. „Es ist Gestein mit Wasser entlang der Grenzen zwischen den Körnern, fast so, als würden sie schwitzen“, sagt Jacobsen.

Jacobsens Befund stützt eine aktuelle Studie von Graham Pearson von der University of Alberta in Edmonton, Kanada. Pearson untersuchte einen Diamanten aus der Übergangszone, der in einem Vulkan an die Oberfläche gebracht worden war, und stellte fest, dass er wasserführenden Ringwoodit enthielt, der erste starke Beweis dafür, dass sich in der Übergangszone viel Wasser befand (Natur, doi.org/s6h ).

„Seit unserem ersten Bericht über wasserhaltigen Ringwoodit haben wir einen weiteren Ringwooditkristall gefunden, der ebenfalls Wasser enthält, so dass die Beweise jetzt sehr stark sind“, sagt Pearson.

Bisher hat Jacobsen nur Beweise dafür, dass der wässrige Felsen unter den USA liegt. Er will nun herausfinden, ob es um den ganzen Planeten wickelt.

„Wir sollten dankbar sein für dieses tiefe Reservoir“, sagt Jacobsen. „Wenn es nicht da wäre, wäre es auf der Erdoberfläche, und Berggipfel wären das einzige Land, das herausragt.“