Erstaunliches Phänomen: Am tiefsten Punkt der Erde fließt ein riesiger Wasserstrom ins Erdinnere
4. Dezember 2018 | Natur | Umwelt | Wissenschaft | Forschung | connectiv.events
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Erdplatten transportieren Wasser
Durch tektonische Aktivitäten wird das Absinken der Erdplatten an den sogenannten Subduktionszonen ausgelöst (d.h. Eine Erdplatte schiebt sich unter die andere, aus dem lateinischen sub-ducere = darunterführen)— und dabei Wasser von der Erdoberfläche in den Erdmantel mit hineingeschoben. „Wieviel Wasser dabei ins Erdinnere gelangt, wusste man bisher nicht“, sagt Chen Cai, Erstautor der Studie Forscher an der Washington University in St. Louis.
Wieviel Wasser eigentlich im Inneren unserer Erde ist, ist bisher unbekannt. Der Vorrat des irdischen Wassers beschränkt sich nicht nicht auf die Ozeane, Gewässer oder die Atmosphäre: Auch tief im Erdmantel sind gewaltige Mengen Wasser gespeichert – teilweise schon seit der Frühzeit unseres Planeten. Dieses im Gestein und Mineralien gebundene Wasser spielt eine wichtige Rolle für die geologischen Prozesse im Erdmantel, aber auch für den irdischen Wasserkreislauf. Denn Teile davon treten bei Vulkanausbrüchen wieder zutage.Aber wieviel ist das und wie geht das vonstatten?
Um dieser Frage nachzugehen, haben die Wissenschaftler die tektonischen Aktivitäten am tiefsten Punkt der Erde beobachtet — im Marianengraben. Mit Hilfe von insgesamt 19 Seismografen am Boden des Ozeans versuchte das Forschungsteam, die Wassermenge zu berechnen, die tatsächlich ins Erdinnere gesaugt wird. Die im Wissenschaftsmagazin „Nature“ veröffentlichte Studie zeigt, dass die Wissenschaft mit ihren bisherigen Schätzungen weit daneben lag.
Der Marianengraben – das Abflußloch des Ozeans?
Das Ergebnis überrascht auch die Wissenschaftler: Der Marianengraben saugt wesentlich mehr Wasser in die Tiefe als bislang angenommen. Grund für die aktuellen Schätzungen sind neue Erkenntnisse darüber, wie dick die obere, wasserbefördernde Schicht der Erdplatten ist. Während die Forscher zuvor davon ausgegangen waren, dass diese nur zwei Kilometer dick ist, ergaben die seismischen Daten jetzt, dass die oberen 24 Kilometer der abtauchenden Platte wasserhaltig sind. „Diese Forschung zeigt, dass Subduktionszonen weit mehr Wasser in das tiefe Innere der Erde bringen — viele Kilometer unter der Oberfläche — als bisher angenommen“, berichtet Candace Major, Leiter der Abteilung für Meereswissenschaften der National Science Foundation, welche die Studie finanzierte. „Die Ergebnisse unterstreichen die wichtige Rolle der Subduktionszonen für den Wasserkreislauf der Erde.“ Die Berechnungen der Forscher ergaben, dass allein am Marianengraben rund 79 Millionen Tonnen Wasser pro Million Jahre und Meter in Form von Mineralen in die Tiefe gelangen. Rechnet man noch das wasserhaltige Sediment und das in der Kruste gespeicherte Wasser hinzu, sind es sogar 94 Millionen Tonnen. „Das sind 4,3 Mal mehr als zuvor für diese Region angenommen“, berichten die Wissenschaftler.
Rechnet man dies auf alle geologisch ähnlichen Subduktionszonen weltweit hoch,heißt das: Pro Million Jahre verschwinden demnach drei Milliarden Tonnen Wasser im Erdinneren.
Was passiert danach?
Merkwürdig ist allerdings, wo dieses Wasser bleibt. Denn eigentlich muss alles, was in die Erde hineingesogen wird, auch irgendwie wieder heraus – sonst würden ja die Meeresspiegel immer weiter absinken. Daher ist sich die Wissenschaft einig — was rein geht, muss wieder raus. Das bedeutet: Das Wasser aus dem Erdinneren, wird zum Beispiel durch Vulkanausbrüche irgendwo auf der Erde wieder ausgestoßen. Die bisherigen Schätzungen hinsichtlich der durch Vulkane freigesetzten Wassermengen liegen aber deutlich unter den jetzt ermittelten Wassermengen, die in die Erde hineinkommen..
„Die wahrscheinlichste Erklärung dafür ist, dass auch die Wasserabgabe des Erdmantels bisher stark unterschätzt wurde“, vermutet Douglas A. Wiens, Professor für Geowissenschaften und Forschungsberater der Studie. „Unsere Studie wird wahrscheinlich dazu führen, dass auf diesem Gebiet einiges neu bewertet werden muss“, sagt Wiens.
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