Vulkanausbrüche beeindrucken durch ihre gewaltige Natur. Bisher waren Forschende der Annahme, dass Unterschiede in der chemischen Variationen der austretenden Lava auf den darunter liegenden Erdmantel zurückzuführen sind. Durch die neuen Forschungsergebnisse wird diese nun aber in Frage gestellt.

Erdmantel: Neue Erkenntnisse stellen bisherige Annahmen in Frage

Wissenschaftler*innen haben jetzt herausgefunden, dass der Erdmantel weitaus einheitlicher ist als gedacht. Eine Studie, die in Nature Geoscience veröffentlicht wurde, zeigt zumindest, dass die chemische Vielfalt der Lava erst auf dem Weg an die Erdoberfläche entsteht. Die Mantelschicht selbst, die 84 Prozent des Volumens unseres Planeten ausmacht, scheint ein gleichmäßiges chemisches Reservoir zu sein.

Dr. Matthijs Smit von der University of British Columbia, einer der beiden leitenden Forscher, erklärt in einer Mitteilung seiner Universität: „In gewisser Weise sind die Laven der Erde wie die Menschheit selbst – eine vielfältige Population mit einem gemeinsamen Vorfahren, die sich überall, wo sie hinkam, unterschiedlich entwickelte.“

Die Untersuchung von Spurenelementen und Isotopen in Lava aus ozeanischen Hotspots weltweit zeigt, dass das Ausgangsmaterial der Lava überall ähnlich ist. Die Unterschiede entstehen, wenn das aufsteigende Magma mit unterschiedlichen Gesteinen interagiert. „Die Entdeckung stellt unsere Vorstellung von Hotspot-Laven und dem Erdmantel buchstäblich auf den Kopf“, erklärt Smit.

Lesetipp: Erdkern: Forscher entdecken mysteriösen „Donut“ – „Planeten innerhalb unseres eigenen Planeten“

Modell revolutioniert globalen Kreislauf

Diese Entdeckung hat weitreichende Konsequenzen für das Verständnis der Entstehung und Entwicklung der Erde. Das neue Modell könnte die bisherigen Theorien über den globalen Kreislauf von Elementen und die Plattentektonik revolutionieren. „Der Mantel ist nicht nur viel homogener, er enthält wahrscheinlich auch keine ‚primordialen Reservoirs‘ mehr, die bisher zur Erklärung der Daten nötig waren“, so Dr. Smit weiter.

Die Studie wirft zudem ein neues Licht auf die Verbindung zwischen ozeanischer Lava und kontinentalen Magmen, wie zum Beispiel den diamanthaltigen Kimberliten. Auch diese Schmelzen scheinen den gleichen „Vorfahren“ zu haben wie die Hotspot-Laven. Damit eröffnet sich eine neue Perspektive für die geochemische Forschung und das Verständnis des Erdmantels.

Quelle: „A common precursor for global hotspot lavas“ (Nature Geoscience, 2024); University of Britisch Colombia

Seit dem 24. Februar 2022 herrscht Krieg in der Ukraine. Hier kannst du den Betroffenen helfen.