Symbolbild: Flusssysteme. | © NASA, [CC-BY-SA-2.0], via Flickr
Symbolbild: Flusssysteme. | © NASA, [CC-BY-SA-2.0], via Flickr

Versteckte Flüsse im Erdinnern            

  • Cécile Villiger
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Tief im Erdinnern bilden sich Flusssystemen gleichende Strukturen. Geowissenschaftler fanden Hinweise, dass Wasser im Erdinneren durch Flusssystem-artige Strukturen fliesst und somit die Wasserkreisläufe der Erde in Balance hält.

Der Planet Erde verfügt über zwei Wasserkreisläufe. Den ersten bilden Ozeane, aus denen Wasser zu Wolken verdunstet, auch über Land abregnet und wieder zurück in die Meere geführt wird, häufig durch Flüsse. Doch in den tiefen verborgenen Schichten der Erde gibt es einen zweiten Kreislauf, über den bislang wenig bekannt war, berichtet das Institut für Geologische Wissenschaften der Freien Universität Berlin.

Innerhalb der tektonischen Platten der Erde werden Wassermoleküle in den gesteinsbildenden Mineralen gewissermassen gefangen. Dort, wo Platten kollidieren, bewegt sich eine der Platten mitsamt den Wassermolekülen unter die andere Platte und versinkt in das Erdinnere. Ohne einen chemischen und physikalischen Mechanismus, durch den Wasser wieder an die Erdoberfläche gelangt, würden die Meere Schätzungen zufolge binnen 1,5 Milliarden Jahren geleert sein. Doch das Wasser der Meere verschwindet nicht, wie zu beobachten ist. Ein interdisziplinäres Team von Wissenschaftlern der Freien Universität Berlin, UtrechtLausanne  und Genua untersuchte zum besseren Verständnis der Bewegung im zweiten Wasserkreislauf Gesteine aus Italien, die durch Gebirgsbildungsprozesse aus den Tiefen der Erde wieder herausgehoben wurden.

Timm John, Forscher an der Freien Universität Berlin betonte: „In bisherigen Erklärmustern des tiefen Wasserkreislaufs im Erdinnern gingen Wissenschaftler davon aus, dass sich Wasser langsam durch das gesamte Gestein und ohne die Bildung von kanalisierenden Fliessstrukturen bewegt.“ Oliver Plümper, Forscher an der Universität Utrecht und Erstautor der veröffentlichten Studie, sagte: „Wir erweiterten die herkömmlichen Forschungsansätze um eine auf eine elektronenmikrokospische Untersuchung beruhende numerische Modellierung. Durch diesen interdisziplinären Ansatz konnten wir die Existenz und den Aufbau eines komplexen Musters von kanalisierenden Fliessstrukturen innerhalb der Gesteine belegen.“ Die Forscher fanden Kanäle in Grössenordnungen zwischen dem nanoskaligen Bereich und mehreren Metern Länge, die sich zu Beginn der Wasserfreisetzung im Gestein bilden. Diese Kanäle gleichen versteckten Flusssystemen, durch die Wasser das feste Gestein des Erdinnern durchfliesst; sie verbinden sich zu grossen Aufwärtskanälen, durch die Wasser – häufig infolge vulkanischer Aktivitäten – zurück an die Oberfläche gelangt.

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