Jedes Jahr schieben sich sechs bis sieben Zentimeter der Indisch-Australischen Platte vor Sumatra unter Eurasien. Gleichzeitig entfernt sich Nordamerika rund zwei Zentimeter jährlich von Europa – beide Prozesse sind ein Zeichen der Kräfte, die im Erdinnern wirken. Bislang gingen Geologen davon aus, dass diese Plattentektonik vor etwa drei Milliarden Jahren begonnen hat. Seitdem tauchen Platten an Subduktionszonen hinab in den Erdmantel, und Ozeane spreizen sich an Mittelozeanischen Rücken, wo frisches Magma zu Tage tritt. Doch womöglich begann die Bewegung von Kontinenten und das Öffnen und Schließen von Meeren noch viel früher, wie Nicolas Greber von der Universität Genf und sein Team in »Science« darlegen. Anhand ihrer Daten schließen sie darauf, dass die Plattentektonik bereits 500 Millionen Jahre länger wirkt – sie hätte demnach schon vor 3,5 Milliarden Jahren eingesetzt.

Die vorherige Schätzung beruhte vor allem auf der chemischen Analyse von Kieselsäure in Schiefergesteinen. Daraus kann man ermitteln, wann sich felsisches (leichteres) ungefähr aus mafischem (schwerem) Gestein entwickelt hat. Die Verwitterung kann allerdings diese Signale verfälschen, weshalb Greber und Co auf ein anderes Hilfsmittel zurückgriffen, das für diesen Prozess weniger anfällig ist. Sie verglichen die Verhältnisse zweier Titanisotope in 78 Sedimentproben. Das Metall kommt in beiden Gesteinstypen vor, doch wandelt sich das Isotopenverhältnis, wenn das mafische zu felsischem Gestein wird.

Eines der ältesten Sedimente, die das Team untersuchte, war 3,5 Milliarden Jahre alt und stammte aus dem frühen Archaikum. Eigentlich hätte es überwiegend aus mafischen Mineralen bestehen sollen, doch war die Hälfte tatsächlich felsisch – was für Gesteinsrecycling durch Subduktion und Vulkanismus spricht. Mit Hilfe dieser »Uhr« verlagerte Grebers Team den Beginn der Plattentektonik um 500 Millionen Jahre. Die Diskussion um das Startdatum dürfte dieser Befund aber wohl nicht beenden; manche Forscher sehen diesen Zeitpunkt sogar vor mehr als vier Milliarden Jahren.

Gegenüber »Scientific American« bezweifelt beispielsweise Paul Tackley von der ETH Zürich die Aussagekraft des Befunds. Felsisches Gestein könne demnach jederzeit entstehen, sobald mafisches Material tief genug im Erdmantel absinkt und aufschmilzt – sogar inmitten von unbewegten Platten und nicht nur an Subduktionszonen. Produzieren Vulkane etwa konstant Lava, sorge das Gewicht des neuen Gesteinsmaterials dafür, dass unterliegender mafischer Fels immer tiefer in den Erdmantel gedrückt wird, bis es durch steigenden Druck und zunehmende Temperaturen aufschmilzt und zu felsischem Gestein wird. Greber gesteht in einer Antwort zu, dass dieser Prozess natürlich stattfinden könne, größere felsische Gesteinsanteile seien aber derart nicht erklärbar, wie man am Beispiel Islands sehen könne. Fernab von Subduktionszonen käme dort fast nur dunkles mafisches Gestein vor, aber kaum helles felsisches Material.