Wie die Erde einst verkrustete: Greifswalder erforschen die Geologie der jungen Erde

Greifswald schreibt neue Erdgeschichte, in Nature

Die Erde ist 4500 Millionen Jahre alt, jedoch stammen weit weniger als 5% der Gesteine aus den ersten 30% dieses Zeitraums. Die kontinentale Kruste, also die Landmassen, wurde nach und nach gebildet, mit einem kräftigen Schub zwischen 3500 und 2500 Millionen Jahren vor heute. Dies muss heißen, dass geologische Prozesse in der ersten Hälfte der Erdgeschichte ganz anders abgelaufen sind als auf der modernen Erde. Geologen müssen üblicherweise annehmen, dass Prozesse in der Vergangenheit genau so waren wie heute – nur so können sie Hinweise aus den Gesteinen locken, um zu verstehen, was los war. Diese Annahme trägt jedoch immer weniger, je weiter man in der/die Erdgeschichte zurückschaut. Wie also liefen geologische Prozesse in der Frühzeit der Erde ab? Gab es Plattentektonik wie heute?

In einem zweiten Artikel innerhalb von 7 Monaten zu diesem Thema in der Wissenschaftszeitschrift „Nature“ (Band 421, S. 249-252, 16. Januar, 2003) haben Geologen der Universität Greifswald Schlussfolgerungen über die Art der Plattentektonik auf der frühen Erde ziehen können. Zusammen mit Stephan Buhre von der Universität Frankfurt sind die Greifswalder Stephen Foley und Dorrit Jacob einem neuen Ansatz nachgegangen: anhand von Laborexperimenten unter hohen Drücken zeigen sie, dass die Platten sich damals während Plattenkollisionen geteilt haben. Auf der modernen Erde sinken ozeanische Platten gänzlich unter Kontinente in einem Prozess namens Subduktion. Vor 3500 Millionen Jahren waren die ozeanischen Platten jedoch wesentlich dicker, eine Folge aus der deutlich heißeren Erde zu dieser Zeit. In der Art verdickte Platten spalten sich während Plattenkollision auf, und nur die untere Hälfte kehrt in den Erdmantel zurück.

Die kontinentale Kruste kann aber erst dann gebildet werden, wenn die oberen Schichten der Kruste in die Tiefe kommen und aufschmelzen. Das bedeutet, dass die Bildung der Kontinente erst dann stattfinden kann, wenn die gesamte (ozeanische) Platte in den Erdmantel zurücksinkt. Dies fing im großen Stil erst an, als die Erde weiter abkühlte (etwa 3000 Millionen Jahre vor heute) und erklärt den Wachstumsschub der Kontinente zu dieser Zeit.

Geologische Prozesse heute werden auf bedeutende Unterschiede zwischen Kontinenten und Ozeanen zurückgeführt. Die Arbeit der Greifswalder Geologen besagt, dass es diese großen Unterschiede während der ersten 30% der Erdgeschichte kaum gab.

Infos von den Forschern selbst:
Prof. Dr. Stephen Foley, Tel. 03834-86-4589, e-mail sfoley@uni-greifswald.de; Dr. Dorrit Jacob, Tel. 03834-86-4595, e-mail: djacob@uni-greifswald.de,
Institut für Geologische Wissenschaften, 17487 Universität Greifswald,
Fax 03834-86-4572.
Nature 421, 249-252 (16. Januar, 2003)