Ősi kőzetek bizonyítják: a Föld már 3,1 milliárd éve újrahasznosította a vizet

A Föld felszínén található víz folyamatos körforgásban van: elpárolog, felhővé alakul, csapadékként visszahullik, majd folyókon keresztül ismét az óceánokba jut. Ennél azonban létezik egy sokkal lassabb, geológiai időléptékű vízkörforgás is, amely a bolygó felszíne és mély belseje között zajlik.

Egy új nemzetközi kutatás szerint ez a mély vízkörforgás már legalább 3,1 milliárd évvel ezelőtt működött. A Nyugat-Ausztráliában talált ősi vulkáni kőzetek azt mutatják, hogy a víz ekkor már mélyen a földkéreg alá jutott, ahol szerepet játszott új magma kialakulásában, hasonlóan ahhoz, ahogyan ma a Csendes-óceáni Tűzgyűrű térségében történik.

A Pilbara régió őrzi a korai Föld emlékeit

A kutatócsoport a több mint hárommilliárd éves vulkáni kőzetek kémiai összetételét vizsgálta. A geokémiai elemzések olyan nyomelemeket és izotóparányokat tártak fel, amelyek arra utalnak, hogy a magma kialakulásakor jelentős mennyiségű víz volt jelen a mélyben. Ez a víz nem a köpeny eredeti alkotóeleme volt, hanem korábban a felszínről került oda.

A víz már akkor is “utazott” a Föld belsejébe

A kutatók szerint az eredmények arra utalnak, hogy a felszíni víz már az archaikumban mélyre jutott a Föld belsejében, ahol hozzájárult a vulkáni kőzetek kialakulásához.

Ma ezt a folyamatot elsősorban a lemeztektonika során figyeljük meg: az óceáni kőzetlemezek a szubdukciós zónákban a köpenybe süllyednek, miközben vizet és más anyagokat szállítanak magukkal. A mostani eredmények azt sugallják, hogy ehhez hasonló mechanizmusok jóval korábban működhettek, mint azt sok kutató korábban feltételezte.

Mit jelent ez a Föld fejlődése szempontjából?

A mély vízkörforgás nem csupán geológiai érdekesség.

A víz jelentősen befolyásolja a kőzetek olvadáspontját, a vulkanizmust, a kontinensek fejlődését és a bolygó belső hőáramlását. Ha ez a folyamat már 3,1 milliárd éve működött, akkor a korai Föld belső dinamikája sokkal fejlettebb lehetett, mint azt korábban gondolták.

Ez új megvilágításba helyezi azt is, mikor indulhatott el a mai értelemben vett lemeztektonika, amely bolygónk hosszú távú geológiai fejlődésének egyik legfontosabb mozgatórugója.

Az élet kialakulásához is közelebb vihet

A kutatás túlmutat a földtanon.

A víz mély körforgása befolyásolja a vulkáni gázkibocsátást, a kontinensek kialakulását és a felszíni környezet stabilitását, vagyis azokat a feltételeket is, amelyek között az élet kialakulhatott és fennmaradhatott.

A most feltárt folyamatok segíthetnek jobban megérteni, milyen volt a Föld akkor, amikor az első élőlények megjelentek.

Miért fontos ez napjainkban?

Az ősi ausztráliai kőzetek azt mutatják, hogy a felszín és a Föld mélye közötti kapcsolat már több mint hárommilliárd éve működött. Ez arra utal, hogy bolygónk geológiai “motorja” meglepően korán beindult, és ez alapvető szerepet játszhatott abban, hogy a Föld hosszú távon lakható bolygóvá váljon.