Kontinente waren in ihrer Kindheit schwach und anfällig für Zerstörung

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Geologen der Monash University haben ein neues Licht auf die frühe Geschichte der Erde geworfen, indem sie entdeckten, dass die Kontinente in ihren Anfängen schwach und anfällig für Zerstörung waren.
Ihre Forschung, die sich auf mathematische Modellierung stützt, wurde diesen Monat in Nature veröffentlicht.
Die Erde ist unser Zuhause und hat sich im Laufe ihrer 4.500.000.000 (4,5 Milliarden) Jahre langen Geschichte so entwickelt, dass sich die Umwelt, in der wir leben, und die Ressourcen, von denen wir abhängig sind, gebildet haben.

Die frühe Geschichte der Erde, die sich über die ersten 1,5 Milliarden Jahre erstreckt, ist jedoch nahezu unbekannt und folglich schlecht verstanden.
“Dies war die Zeit der Bildung der ersten Kontinente, der Entstehung von Land, der Entwicklung der frühen Atmosphäre und des Auftretens von ursprünglichem Leben – all das ist das Ergebnis der Dynamik im Inneren unseres Planeten”, sagt der Hauptautor der Studie, ARC Future Fellow Dr.

Fabio Capitanio von der Monash University School of Earth, Atmosphere and Environment.
“Wir reproduzieren die Bedingungen der frühen Erde in computergenerierten numerischen Modellen und zeigen, dass die Freisetzung von interner Urwärme, die drei- bis viermal so groß war wie die heutige, eine große Schmelze im flachen Mantel verursachte, die dann als Magma (geschmolzenes Gestein) auf die Erdoberfläche extrudiert wurde”, sagte er.
Der flache Mantel, der bei diesem Prozess zurückblieb, war nach Ansicht der Forscher dehydriert und starr und bildete die Kiele der ersten Kontinente.
“Unsere Ergebnisse erklären, dass die Kontinente in ihrer Kindheit, vor ~4,5 bis ~4,0 Milliarden Jahren, schwach und anfällig für Zerstörung waren und sich dann in den nächsten Milliarden Jahren allmählich differenzierten und steif wurden, um den Kern unserer modernen Kontinente zu bilden”, so Dr.

Capitanio sagte.
“Die Entstehung dieser starren frühen Kontinente führte zu ihrer Verwitterung und Erosion, veränderte die Zusammensetzung der Atmosphäre und lieferte Nährstoffe für den Ozean, die die Entwicklung des Lebens säten.”
Dr.

Capitanio ist spezialisiert auf die Erforschung der Dynamik der Erdtektonik und der Plattenbewegungen, um die Mechanismen besser zu verstehen, die einzelne Platten oder die gesamte Erde verändern.
Die Arbeit ergänzt das Wissen über die Bildung von Superkontinenten und deren Aufspaltung in die heutigen Kontinente.
Das in der Studie verwendete quantitative Modell erklärt die rätselhaften Schmelzgrade und Schichtstrukturen, die in den meisten Kratonen der Erde beobachtet werden.
Der Prozess zeigt, dass die Kontinente in ihren Anfängen schwach und zerstörungsanfällig sind, dann allmählich schmelzen und sich differenzieren, um zu stabilen Kontinenten zu werden.
Dies erklärt den Übergang vom Hadean, das die ersten 500 Millionen Jahre der Erdgeschichte abdeckt und in dem die Kruste vollständig recycelt wurde, zum Archaikum (vor vier bis drei Milliarden Jahren), in dem sich starre Kontinentalkiele bildeten und über die Zeit erhalten blieben.
“Die geologische Aufzeichnung legt nahe, dass die sehr frühen Kontinente nicht überlebten und im Inneren des Planeten recycelt wurden, doch dieser Trend kehrte sich vor etwa vier Milliarden Jahren dramatisch um, als das beständigste Stück der Kontinente, die Kratone, entstanden”, so Dr.

Capitanio sagte.
Von der frühesten kontinentalen Kruste der Erde, die sich vor mehr als 4 Milliarden Jahren bildete, sind nur noch winzige Kristalle übrig.

Das mysteriöse Verschwinden dieser Kruste kann nun erklärt werden.

Der Prozess, durch den sich die neue Kruste bildete und die alte ersetzte, ist entscheidend dafür verantwortlich, wie die Kontinente stabil wurden.

Durch den Entzug von Schmelze aus dem Erdinneren bilden sich unter der neuen Kruste starre Flöße im Erdmantel, die sie vor weiterer Zerstörung schützen.

Die so gebildete Kruste ist im Kern der heutigen Kontinente, den Kratonen, noch erhalten.
Die Kratone dokumentieren das frühe Leben auf unserem Planeten und machen heute nur noch einen sehr kleinen Teil der Erdoberfläche aus.
Australien beherbergt drei Kratone, den Yilgarn-, den Pilbara- und den Gawler-Kraton.
Referenz: “Thermochemical lithosphere differentiation and the origin of cratonic mantle” von Fabio A.

Capitanio, Oliver Nebel und Peter A.

Cawood, 2. Dezember 2020, Nature.DOI: 10.1038/s41586-020-2976-3

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