Landmassen verschieben sich, Ozeane entstehen und Berge steigen aus dem Boden auf, doch trotzdem bleibt die Kruste der Erde seit Millionen von Jahren stabil. Ein Phänomen, das Wissenschaftler*innen bis heute vor zahlreiche Rätsel stellt. Nun könnte eine außergewöhnliche Entdeckung neue Erkenntnisse liefern.
Unter der Erde: Rätsel über Ursprung von Kratonen
So ist schon seit längeren bekannt, dass uralte, ausgedehnte Gebiete der kontinentalen Kruste, sogenannte Kratone, wesentlich dazu beitragen, unseren Planeten stabil zu halten. Diese erstrecken sich über mehr als 150 Kilometer von der Erdoberfläche bis zum oberen Erdmantel. Dort wirken sie wie der Kiel eines Bootes und lassen die Kontinente auf oder nahe dem Meeresspiegel schweben.
Doch bisher schien es für die Forschung ein wahres Mysterium zu sein, wie die Kratone überhaupt entstanden sind. Doch die Wissenschaftler Jesse R. Reimink und Andrew J. Smye von der Pennsylvania State University (Penn State) haben jetzt einen neuen Mechanismus entdeckt, der genau dies erklären könnte. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachjournal nature.
Darin berichteten die Forscher, dass die Kontinente möglicherweise nicht als stabile Landmassen aus den Ozeanen der Erde entstanden sind, wie zuvor oft vermutet wurde. Vielmehr löste die Einwirkung von Wind und Regen auf frisches Gestein vor etwa drei Milliarden Jahren eine Reihe geologischer Prozesse aus, die die Kruste letztlich stabilisierten – und es ihr ermöglichten, Milliarden von Jahren zu überdauern, ohne zerstört oder neu geformt zu werden.
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Hilfreich bei Suche nach außerirdischen Leen
Die neuen Erkenntnisse könnten dabei auch hilfreich für die Suche nach außerirdischen Leben im Weltraum sein. Denn die Ergebnisse würden ein neues Verständnis davon darstellen, wie sich potenziell bewohnbare, erdähnliche Planeten entwickeln, ergänzen die Wissenschaftler in einer offiziellen Pressemitteilung.
„Um einen Planeten wie die Erde zu erschaffen, muss man eine kontinentale Kruste bilden und diese Kruste stabilisieren“, erklärt Reimink, Assistenzprofessor für Geowissenschaften an der Penn State und Autor der Studie. „Wissenschaftler haben das als dasselbe betrachtet – die Kontinente wurden stabil und tauchten dann über dem Meeresspiegel auf. Aber wir sagen, dass diese Prozesse getrennt sind.“
Dies haben die Forscher herausgefunden, indem sie Sedimentablagerungen auf der Oberfläche unseres Planeten untersuchten. Kratone, die normalerweise im Inneren von Kontinenten zu finden sind, enthalten einige der ältesten Gesteine der Erde, sind aber nach wie vor schwierig zu untersuchen. In tektonisch aktiven Gebieten könnte die Bildung von Gebirgsgürteln diese an die Oberfläche bringen.
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Weitere Untersuchungen geplant
„Diese metamorphosierten Sedimentgesteine, die geschmolzen sind und Granite gebildet haben, die Uran und Thorium konzentrieren, sind wie Flugschreiber, die Druck und Temperatur aufzeichnen“, sagte Smye, außerordentlicher Professor für Geowissenschaften an der Penn State und Autor der Studie. „Und wenn wir dieses Archiv öffnen können, können wir die Vorhersagen unseres Modells für die Flugbahn der kontinentalen Kruste testen.“
Doch die Ursprünge der Kratone liegen tief unter der Erde und sind unzugänglich. Die Wissenschaftler planen daher, dass zukünftige Arbeiten die Entnahme von Gestein aus dem Inneren dieser und möglicherweise auch das Bohren nach Kernproben umfassen werden, um ihr Modell zu testen.
Quellen: Pennsylvania State University, „Subaerial weathering drove stabilization of continents“ (nature, 2024)
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