In einer neuen Studie legt ein Forscherteam nahe, dass die Plattentektonik vor 4 Milliarden Jahren wahrscheinlich mehr Ähnlichkeit mit dem hatte, was wir heute erleben, als bisher angenommen. Das Team veröffentlicht seine Erkenntnisse in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
Das Team untersuchte das Mineral Zirkon aus zwei der ältesten Stücke der intakten Erdkruste – sie sind zwischen 4,0 und 2,7 Milliarden Jahre alt – und entdeckte, dass die Plattentektonik in der Urzeit, also die Art und Weise, wie sich die Kontinente bewegen und miteinander interagieren, wahrscheinlich genauso vielfältig war wie heute.
„Die Plattentektonik verleiht unserem Planeten im Maßstab des Sonnensystems eine einzigartige Dynamik“, sagte Emily Mixon, die Hauptautorin der Studie und Forscherin an der University of Wisconsin–Madison. „Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass die Plattentektonik, weil sie für die Bewegung von Kohlenstoff und Wasser über lange Zeiträume wichtig ist, auch für die Entwicklung des Lebens auf der Erde von Bedeutung sein könnte.“
Die Bewegung der Kontinente hat zerstörerische Auswirkungen: Krustengestein wird zerstört und recycelt. Um die uralten Prozesse hinter der Tektonik aufzudecken, untersuchten die Forscher Zirkone, die physikalisch haltbar und resistent gegen chemische Veränderungen sind.
Genauer gesagt untersuchten sie Zirkone im 3,9 bis 2,7 Milliarden Jahre alten Saglek-Hebron-Komplex und im 4,0 bis 3,4 Milliarden Jahre alten Acasta-Gneis-Komplex. Dabei stellten sie fest, dass statt einer linearen Abfolge tektonischer Stile – angefangen von vulkanischen Laven und Magmen, die die Kruste in den Mantel drückten, bis hin zu kollidierenden Platten, die die ozeanische Kruste in den Mantel drückten – viele verschiedene Stile nebeneinander existierten, genau wie es heute der Fall ist.
„Das Verständnis, wie die Tektonik in der Frühgeschichte der Erde funktionierte, ist der Schlüssel zur Identifizierung, wann und wie wir die Formen der modernen Tektonik entwickelten, die wir heute sehen, und wie diese Formen in der Frühphase der Planetenentwicklung auf anderen möglicherweise bewohnbaren Planeten aussehen könnten“, sagte Mixon.
Weitere Informationen:
Emily E. Mixon et al., Die Zirkon-Geochemie von früh entwickelten Terranen dokumentiert zeitgleiche stagnierende und mobile tektonische Regime, Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2024). DOI: 10.1073/pnas.2405378121