Geo-Recycling ist schneller als vermutet

Vulkane fördern abgesunkene Ozeankruste in einem Zeitraum von etwa 500 Millionen Jahren wieder zutage

erstarrte Einschlüsse
erstarrte Einschlüsse

Mainz - Teile der Ozeankruste können durch den oberen bis in den unteren Erdmantel absinken, später aufsteigen und durch Vulkanen wieder an die Oberfläche treten. Das Gestein wird dabei geschmolzen, vermischt und wider neu zusammengesetzt, daher nennt man diesen Vorgang Geo-Recycling. Eine Forschergruppe des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz hat nun herausgefunden, dass die Zeitspanne für das Geo-Recycling zwischen 200 und 650 Millionen Jahren beträgt. Vorher war man von einer viel längeren Dauer von etwa zwei Milliarden Jahren ausgegangen. Diese Zeitskala ist wichtig, um die Umwälzungsprozesse im oberen und unteren Erdmantel zu verstehen.

Durch Vulkane haben sich viele Inseln auf den Weltmeeren gebildet, wie zum Beispiel die Inselgruppe Hawaii. Die Wissenschaftler um Alexander Sobolev haben Einschlüsse im Vulkangestein des Loa Vulkans auf Hawaii untersucht. Darin fanden sie Spuren der damals im Ozean gelösten Substanzen, ein Hinweis darauf, dass das Material ursprünglich aus der Ozeankruste stammt. Da sich das Isotopenverhältnis von Strontium im Meerwasser im Laufe der Erdgeschichte stets verändert, konnten die Forscher das Alter der Einschlüsse mit einer Laser-Massenspektroskopie genau bestimmen. Ihre Ergebnisse zeigten, dass der Prozess des Geo-Recyclings nur ein Viertel der zuvor angenommenen Zeit benötigt.

Wenn Teile der Ozeankruste bis in den unteren Erdmantel absinken, bildet das heiße Gesteinsmaterial in rund 3000 Kilometer Tiefe einen nach oben strömenden Schlauch. In der Tiefe noch schlank, formt das heiße Gesteinsmaterial in der Nähe der Oberfläche einen Pilz. Wenn dieser die Erdoberfläche erreicht, entstehen sogenannte Hotspot-Vulkane, eine Form von Vulkanismus, die nicht an die Grenzen der Kontinentalplatten gebunden ist. Dadurch bilden sich auch abseits der Plattengrenzen Inseln im Meer oder Berge an Land. Die Forschergruppe erwartet, durch Messungen an Gesteinsproben anderen Vulkanen die Recyclingdauer noch genauer zu ermitteln.