Die Förderbänder Der Erde Fangen Ozeane Aus Wasser

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In subduktionszonen, in denen sich eine platte tief unter einer anderen verbiegt, kann die sinkende platte über milliarden von jahren mehr als ein meerwasser in den mantel tragen.

Wasser, Wasser überall und sogar tief in der Erde. Das ist das Ergebnis von Kollisionen zwischen den Schleifplatten des Planeten, so eine neue Studie.

In Subduktionszonen, in denen sich eine Platte tief unter einer anderen verbiegt, wirkt die sinkende Platte wie ein Förderband, das mehr als ein Meerwasser in den Mantel befördert - die Schicht unter der äußeren Erdkruste der Erde -, berichten Forscher im Januar 10 Ausgabe der Zeitschrift Geology. Obwohl die Lebensdauer einer einzelnen Subduktionszone viel kürzer als eine Milliarde Jahre ist, bedeutet die kumulative Wirkung aller Subduktionszonen der Erde, die Wasser nach unten in den Mantel schleudern, dass mehr Wasser in den tiefen Schichten des Planeten gespeichert werden könnte, als bisher angenommen wurde in einer Stellungnahme.

"Dies stützt die Theorie, dass große Mengen Wasser tief in der Erde gespeichert sind", sagte Tom Garth, leitender Studienautor und Erdbeben-Seismologe an der University of Liverpool in Großbritannien.

Wasser im Mantel ist nicht in Becken oder Seen, sondern kleine Tröpfchen, die in mikroskopisch kleinen Räumen zwischen den Kristallen des Mantels hängen. Frühere Studien haben gezeigt, dass große Wassermengen im Mantel gespeichert werden können, aber die Gesamtmenge wird heftig diskutiert.

Zu wissen, wie viel Wasser in den Mantel gelangt, ist wichtig für die Modellierung der Plattentektonik und wie Magma (geschmolzenes Gestein) vom Mantel zur Erdoberfläche aufsteigt, sagten die Forscher in einer Erklärung. Ähnlich wie beim Hinzufügen von etwas Wasser ist es einfacher, eine dicke Kuchenmischung umzurühren, Wasser kann Gesteine ​​weniger klebrig oder zähflüssig machen und daher leichter fließen. [Infografik: Woraus besteht die Erde?]

Erdbeben weisen Hinweise auf

Garth und seine Co-Autoren haben berechnet, wie viel Wasser eine Subduktionszone transportiert, indem sie Erdbeben unter dem Norden Japans analysieren. Hier taucht die Pacific Plate unter Japan. Erdbeben in der absteigenden Platte - der Geologie-Jargon für die sinkende ozeanische Kruste der Pacific Plate - sind langsamer als erwartet, da viele wasserveränderte Mineralien vorhanden sind, so das Computermodell des Forschungsteams.

Subduktionszonen können Wasser in den Mantel bringen, die Schicht unter der Erdkruste.

Subduktionszonen können Wasser in den Mantel bringen, die Schicht unter der Erdkruste.

Bildnachweis: University of Liverpool

Wissenschaftler wissen seit langem, dass ein Teil des Wassers in einer sinkenden Platte der Kruste entgeht und nach oben wandert, wodurch die Gesteine ​​oberhalb einer Subduktionszone verändert werden. Diese austretenden Flüssigkeiten lösen ebenfalls das Schmelzen aus und sind die Quelle der spektakulären Vulkanketten, die über Subduktionszonen auftreten, wie in den Anden, den Aleuten und Indonesien.

Die seismischen Beweise aus Japan deuten darauf hin, dass Fehler in der Pazifischen Platte auch in einem Mineral namens Serpentin eingeschlossen sind, berichten Garth und seine Kollegen. (Die Pacific Plate und alle sinkenden Subduktionszonenplatten haben kleinere Fehler durch die Belastung des Abwärtsbiegens.)

Ein "nasses" Mineral, Serpentin, füllt die Fehler mit 50 bis 71 Prozent aus, wie aus den seismischen Beweisen hervorgeht. (Die Geschwindigkeitsunterschiede, mit denen seismische Wellen durch den Boden strömen, kann verwendet werden, um zu bestimmen, welche Mineralien in einer bestimmten Tiefe vorkommen.) Dies führt dazu, dass die Meereskruste 170 bis 318 Teragramme (170 bis 318 Millionen Tonnen) Wasser pro Million ansaugt Jahre in den Mantel. (Die Masse der Ozeane ist etwa eine Milliarde Mal größer als diese.)

"Wir fanden heraus, dass sich Störzonen, die sich in den tiefen ozeanischen Gräben vor Nordjapan bilden, in Tiefen von bis zu 150 Kilometern halten", sagte Garth. "Diese hydrierten Störungszonen können große Mengen Wasser transportieren, was darauf hindeutet, dass Subduktionszonen viel mehr Wasser aus dem Ozean in den Mantel hinabführen, als bisher angenommen wurde."

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Videoergänzungsan: Zeitgeist: Moving Forward (Original-Version) [deutsche Untertitel].




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