Die Entstehung der Kontinente vor Milliarden von Jahren schuf die Voraussetzung für Leben. Wissenschaftler sind sich jedoch uneinig, wie diese Landmassen entstanden und ob dies durch geologische Prozesse geschah, die wir heute noch beobachten.
A aktuelles Papier von David Hernández Uribe von der University of Illinois Chicago in Naturgeowissenschaften fügt dieser Debatte neue Informationen hinzu und wirft Löcher in die führende Theorie der Kontinententstehung. Hernández Uribe verwendete Computermodelle, um die Entstehung von Magmen zu untersuchen, von denen man annimmt, dass sie Hinweise auf die Entstehung der Kontinente enthalten.
Magma ist eine geschmolzene Substanz, die beim Abkühlen Gestein und Mineralien bildet. Hernández Uribe suchte nach Magmen, die in ihrer Zusammensetzung mit seltenen Mineralvorkommen namens Zirkonen übereinstimmen. Diese stammen aus dem Archaikum vor 2,5 bis 4 Milliarden Jahren, als sich nach Ansicht der Wissenschaftler erstmals Kontinente bildeten.
Im letzten Jahr veröffentlichten Wissenschaftler aus China und Australien ein Papier Sie argumentierten, dass archäische Zirkone nur durch Subduktion entstanden sein könnten – wenn zwei tektonische Platten unter Wasser kollidieren und Landmassen an die Oberfläche drücken. Dieser Prozess findet auch heute noch statt und verursacht Erdbeben und Vulkanausbrüche und verändert die Küsten der Kontinente.
Doch Hernández Uribe, Assistenzprofessor für Erd- und Umweltwissenschaften, fand heraus, dass zur Entstehung archäischer Zirkone keine Subduktion notwendig war. Stattdessen fand er heraus, dass die Mineralien durch hohen Druck und hohe Temperaturen entstehen konnten, die mit dem Schmelzen der dicken Urkruste der Erde einhergingen.
„Mit meinen Berechnungen und Modellen kann man die gleichen Signaturen für Zirkone erhalten und sogar eine bessere Übereinstimmung durch das teilweise Schmelzen der Krustenunterseite erzielen“, sagte Hernández Uribe. „Aufgrund dieser Ergebnisse haben wir also immer noch nicht genügend Beweise, um sagen zu können, welcher Prozess die Kontinente geformt hat.“
Die Ergebnisse wecken auch Unsicherheiten darüber, wann die Plattentektonik auf der Erde begann. Wenn die ersten Kontinente der Erde durch Subduktion entstanden, bedeutet das, dass die Kontinente vor 3,6 bis 4 Milliarden Jahren zu wandern begannen – also nur 500 Millionen Jahre nach der Entstehung des Planeten. Die alternative Theorie, dass die ersten Kontinente durch schmelzende Kruste entstanden, bedeutet jedoch, dass Subduktion und Tektonik viel später begonnen haben könnten.
„Unser Planet ist der einzige Planet im Sonnensystem, auf dem es aktive Plattentektonik gibt, wie wir sie kennen“, sagte Hernández Uribe. „Und das hat mit der Entstehung des Lebens zu tun, denn die Bewegung der ersten Kontinente bestimmte das Wetter, die Chemie der Ozeane und alles, was mit Leben zu tun hat.“
Mehr Informationen:
David Hernández-Uribe, Entstehung von oxidierenden und feuchten Magmen im Archaikum durch Überverdickung der mafischen Kruste, Naturgeowissenschaften (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01489-z