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Plattentektonik: Kontinentale Kruste mit bemerkenswertem Frühstart

Unklar ist, wann sich die Erde zum bewohnbaren Planeten entwickelte. Eine Grundvoraussetzung stellte sich wohl deutlich früher ein als gedacht.
Entwicklung der ersten kontinentalen Kruste (Illustration)Laden...

Wann entstand das erste Leben auf der Erde? Vor 3,5 Milliarden Jahren, vor vier Milliarden Jahren oder noch früher? Das ist bislang nicht abschließend geklärt. Eine Voraussetzung für die Evolution war jedoch, dass sich die Erde abgekühlt hat und das erste feste Land entstand. Und diese kontinentale Kruste könnte deutlich früher entstanden sein, als bisher bekannt war. Das berichten Desiree Roerdink von der Universität Bergen und ihr Team auf der virtuellen Generalversammlung der EGU. Der Beginn ihrer Ausbildung ist zudem wichtig für das Verständnis der Plattentektonik und der ozeanischen Geochemie.

Wenn sich festes Land entwickelt, beginnt es auch gleich zu verwittern, und Sedimente setzen sich am Grund der Ozeane ab. Deren Alter wurde mit Hilfe von Strontiumisotopen ermittelt, allerdings ist diese Methode mit Unsicherheiten behaftet, sobald Gestein älter als drei Milliarden Jahre ist. Roerdink und Co setzten daher auf die Analyse von Baryt, auch Schwerspat genannt.

Dieses entstand, indem sich Sulfate aus dem Meerwasser mit Barium aus hydrothermalen Quellen verbanden. Im Baryt eingeschlossene Spurenelemente erlauben zudem die Rekonstruktion der geochemischen Bedingungen, unter denen die Minerale entstanden sind. »Wenn wir heute 3,5 Milliarden Jahre alten Baryt im Gelände finden, entspricht seine Zusammensetzung immer noch jener der damaligen Zeit«, sagt Roerdink. Die Gesteinsgeschichte lässt sich also über längere Zeit rekonstruieren.

Die Gruppe testete deshalb sechs verschiedene Barytproben von drei Kontinenten, die zwischen 3,2 und 3,5 Milliarden Jahren alt waren. Über das Verhältnis darin enthaltener Strontiumisotope konnten sie zurückrechnen, wann kontinentales Gestein verwittert ist, in die Ozeane geschwemmt wurde und dort in Baryten eingebettet wurde. Aus solchen Daten konnten sie schließen, dass diese Verwitterung kontinentaler Kruste sogar schon vor 3,7 Milliarden Jahren begonnen haben könnte: ein um 500 Millionen Jahre früherer Beginn, als bisherige Analysen nahegelegt hatten.

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