(openPR) Wie hat sich unser Planet im Laufe der Zeit entwickelt? Je weiter wir in die Vergangenheit zurückblicken, desto schwieriger ist es, ein klares Bild von den Anfängen der Erde zu erhalten. Nun präsentiert ein internationales Forscherteam Belege dafür, dass bereits im Hadaikum, dem ersten geologischen Zeitalter vor mehr als vier Milliarden Jahren, gegensätzliche tektonische Regime wirkten. Ihre Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Nature legt nahe, dass die tektonischen Verhältnisse auf der sehr frühen Erde viel variabler waren als bisher angenommen.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass einige Gebiete der frühen Erde eine starre Kruste (stagnant-lid regime, übersetzt: stagnierende Bedeckung) aufwiesen, während es in anderen Regionen bereits Subduktion gab. Die Studie wurde von John Valley von der University of Wisconsin-Madison (USA) geleitet. Sie ist ein Ergebnis des MEET-Projekts, das durch einen Synergy Grant des Europäischen Forschungsrats ERC finanziert wurde. Stephan Sobolev vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geowissenschaften ist einer der leitenden Forschenden und Mitautor der Studie.
Die Studie ist das Ergebnis umfassender geochemischer Analysen einer einzigartigen Sammlung von Zirkonen aus dem Hadaikum aus Jack Hills in Australien. Diese Zirkone sind mehr als vier Milliarden Jahre alt. Spurenelemente in den Zirkonen weisen auf geologische Prozesse hin, denen die umgebenden Gesteine ausgesetzt waren, in diesem Fall Subduktion.
Als die Forschenden die geochemische Signatur australischer Zirkone mit Zirkonen aus anderen alten Gesteinsformationen in Südafrika verglichen, stellten sie fest, dass einige keine Anzeichen von Subduktion aufwiesen. Mitautor Stephan Sobolev vom GFZ sagt: „Unsere Forschung legt nahe, dass im Hadaikum in verschiedenen Teilen der Erde im Laufe der Zeit gegensätzliche und variable tektonische Regime wirkten. Geodynamische Modellierungen, die am GFZ durchgeführt wurden, stützen die tektonischen Interpretationen dieser Ergebnisse und zeigen, dass sich im Hadaikum subduktionsdominierte und nicht-subduktionsdominierte tektonische Regime wahrscheinlich räumlich und zeitlich abwechselten.“
Über das MEET-Projekt:
Im Rahmen des „MEET“-Projekts erforscht der Geophysiker Stephan Sobolev zusammen mit seinem Zwillingsbruder Alexander, der als Geochemiker am Institut des Sciences de la Terre der Universität Grenoble tätig ist, und dem Geochemiker John Valley (Universität Madison, Wisconsin, USA) die Entwicklung unseres Planeten. MEET steht für „Monitoring Earth Evolution through Time“ (Beobachtung der Entwicklung der Erde im Laufe der Zeit) und umfasst den Zeitraum von vor 4,4 Milliarden Jahren bis heute. Zwei Fragen stehen im Mittelpunkt des Interesses der Forscher: Wie hat sich die chemische Zusammensetzung der Erde im Laufe der Zeit entwickelt? Und welche physikalischen Prozesse stecken hinter diesen Veränderungen? Das Projekt begann im Jahr 2020 und wird im nächsten Jahr abgeschlossen.
Pressemitteilung zu MEET:
https://nachrichten.idw-online.de/2019/10/11/synergy-grant-geht-an-stephan-sobolev-vom-gfz
MEET-Pressemitteilung zusammen mit einem zweiten Synergy Grant https://www.gfz.de/presse/meldungen/detailansicht/zwei-der-hoechsten-europaeischen-forschungspreise-gehen-an-das-gfz
wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Stephan Sobolev (Arbeitsgruppenleiter in der Sektion Geodynamische Modellierung am GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung)
Originalpublikation:
John W. Valley et al.: Contemporaneous mobile- and stagnant-lid tectonics on the Hadean Earth; DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-10066-2
