Chinesische Wissenschaftler haben einen signifikanten Mechanismus aufgedeckt, der erklärt, wie die Erde in ihrer frühen Geschichte große Mengen Wasser speichern konnte. Diese Entdeckung erhellt die dramatische Transformation des Planeten von einer glühenden Masse aus Magma hin zu der lebensfreundlichen Welt, die wir heute kennen.

Eine Forschungsgruppe des Instituts für Geochemie in Guangzhou, das zur Chinesischen Akademie der Wissenschaften gehört, hat experimentell nachgewiesen, dass der tiefe Erdmantel vor mehr als vier Milliarden Jahren als ein riesiges Wasserspeicher fungiert haben könnte. Die Ergebnisse wurden in einer kürzlich veröffentlichten Studie im Fachjournal Science vorgestellt.

Die Frage, wo das Wasser geblieben ist, als die frühen Magmaozeane der Erde kristallisierten, bleibt eine große Herausforderung. Die Zeitschrift hebt in ihrem redaktionellen Beitrag hervor, dass es insbesondere für den tiefen Mantel schwer zu beantworten ist.

Im Zentrum dieser Entdeckung steht Bridgmanite, das vorherrschende Mineral im unteren Erdmantel. Während es in der Vergangenheit als Mineral mit begrenzter Fähigkeit zur Wasseraufnahme angesehen wurde, hat das chinesische Forschungsteam herausgefunden, dass es tatsächlich eine bedeutende, temperaturabhängige Fähigkeit zur Wasserspeicherung besitzt.

Um diese Erkenntnisse zu erlangen, rekreierten die Forscher die extremen Bedingungen im unteren Erdmantel, die durch hohen Druck und Temperaturen von bis zu etwa viertausend Grad Celsius geprägt sind, mithilfe eines spezialisierten Diamant-Pressezellenapparats in Kombination mit Lasererhitzung.

Die Forschungsergebnisse zeigen ein faszinierendes Paradoxon: Je heißer die Umgebung ist, desto effektiver nimmt Bridgmanite Wassermoleküle auf und speichert sie während seiner Bildung aus kühlendem Magma.

Laut der Studie könnte dieser Prozess eine erhebliche Menge Wasser im festen Mantel eingeschlossen haben, die zwischen nullkommanullacht und eins mal dem Volumen aller existierenden Ozeane entspricht.

Dieses urzeitliche Wasserlager wurde durch vulkanische Aktivität allmählich wieder an die Oberfläche befördert, was entscheidend zur Bildung eines blauen, bewohnbaren Planeten beigetragen hat.