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Oct 13, 2023

Wissenschaftler holen rekordverdächtig einen Kilometer Gestein aus dem Erdmantel

Ein rekordverdächtiger Bohrversuch, bei dem mehr als ein Kilometer in ein Loch gegraben wurde

Ein rekordverdächtiger Bohrversuch, bei dem mehr als ein Kilometer in einen Unterwasserberg im Atlantischen Ozean gegraben wurde, hat Wissenschaftlern eine Fundgrube an Gesteinen beschert, die sie nach Hinweisen auf das Innenleben der Erde untersuchen können.

Zum ersten Mal haben Wissenschaftler in einen Unterwasserberg gebohrt, um ein rekordverdächtiges Stück des Erdmantels zu entnehmen – einen Gesteinskern, der mehr als 1 Kilometer lang ist.

Die atemberaubende Leistung gelang durch Bohrungen im Atlantis-Massiv, einem Unterwasserberg auf dem Mittelatlantischen Rücken tief unter dem Nordatlantik. Durch die Ausrichtung eines Bohrers an dieser Stelle bohrten Geologen ein bis zu 4.156 Fuß (1.267 Meter) tiefes Loch in den Berg und förderten eine „erstaunliche“ Menge Serpentinitgestein – metamorphes Gestein, das sich an tiefen Grenzen der tektonischen Platte bildet – aus dem Erdinneren.

Trotz der bahnbrechenden Erkenntnisse ist dies nicht die tiefste Bohrung, die jemals in den Meeresboden vorgedrungen ist, und technisch gesehen hat sie auch nicht in den Erdmantel gegraben. Stattdessen nutzten die Forscher ein „tektonisches Fenster“ – eine Region, in der Mantelgestein über ihren üblichen Ruheplatz geschoben wurde –, um den Bohrer zu versenken und das Material zu extrahieren.

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„Auf der Erde ist Mantelgestein normalerweise extrem schwer zugänglich“, schreiben die Geologen in einem Blogbeitrag. „Das Atlantis-Massiv bietet einen seltenen Vorteil, um Zugang dazu zu erhalten, da es aus Mantelgesteinen besteht, die durch den Prozess der extrem langsamen Ausbreitung des Meeresbodens näher an die Oberfläche gebracht wurden.“

Geologen versuchen seit 1961, bedeutende Abschnitte des Erdmantels zu gewinnen, als Wissenschaftler des Projekts Mohole versuchten, unter dem Pazifischen Ozean zu bohren, um die Mohorovičić-Diskontinuität zu erreichen, die Region, in der die Erdkruste in den Mantel übergeht. Leider gelangte die Bohrmaschine des Projekts nur 601 Fuß (183 m) unter den Meeresboden, bevor sie scheiterte und der Versuch abgebrochen wurde. In der Folge scheiterten auch zahlreiche weitere Meeresbohrungen ohne Erfolg.

Dies bedeutete, dass sich Wissenschaftler bei der Untersuchung von Teilen des Erdmantels auf Hinweise auf verschiedene Prozesse wie Vulkanismus und das Magnetfeld des Planeten auf Gesteinsbrocken verlassen mussten, die bei Vulkanausbrüchen herausgeschleudert wurden und die alle durch ihren Weg an die Oberfläche verändert wurden .

– Brocken ozeanischer Kruste sind im Erdmantel eingeklemmt

– Ältester Beweis der Plattentektonik, versiegelt in alten Kristallen

—Neue Studie beschreibt, wie sich die Erdoberfläche bewegt

Die Geologen, Mitglieder des International Ocean Discovery Program an Bord des wissenschaftlichen Bohrschiffs JOIDES Resolution, begaben sich zu ihrer Mission zum Atlantis-Massiv nicht, weil sie Mantelkerne gewinnen wollten, sondern weil sie nach den Ursprüngen des Lebens auf der Erde suchten. Das Gestein des Massivs enthält Olivin, das mit Wasser in einem Prozess namens Serpentinisierung reagiert und Wasserstoff produziert, eine wesentliche Nahrungsquelle für mikrobielles Leben.

Doch kurz nach dem 1. Mai, als sie ihren Bohrer in einer horizontalen Verwerfung im Meeresboden landeten, extrahierten die Forscher einen rekordverdächtigen Kern aus Gestein des oberen Erdmantels, der sich über eine Länge von mehr als 3.280 Fuß erstreckte.

Das Gestein bestand hauptsächlich aus Peridotit, einem groben magmatischen Gestein, das mit Olivin und Pyroxen gefüllt ist und die häufigste Gesteinsart im oberen Erdmantel darstellt. Einige Anzeichen dafür, dass das Gestein durch Wechselwirkungen mit Meerwasser verändert wurde, könnten darauf hindeuten, dass es aus der unteren Kruste und nicht aus dem oberen Erdmantel stammt, aber die Wissenschaftler bohren immer noch nach noch tieferen Proben, um ihre Entdeckung zweifelsfrei zu bestätigen. In diesen Gesteinen liegt ein Schatz an Informationen, den Geologen durchstöbern werden, um mehr über das Innenleben der Erde zu erfahren.

„Das Ausmaß der Geschichte ist unserer Wissenschaftspartei mit Sicherheit nicht entgangen. Viele von ihnen sind erfahrene Feldforscher und glauben, dass dies unglaublich wichtige Daten für viele kommende Generationen von Wissenschaftlern sein werden“, schrieben die Geologen in dem Blogbeitrag.

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Ben Turner ist ein in Großbritannien ansässiger Mitarbeiter bei Live Science. Er befasst sich neben Physik und Astronomie auch mit Themen wie Technologie und Klimawandel. Er schloss sein Studium der Teilchenphysik am University College London ab und absolvierte anschließend eine Ausbildung zum Journalisten. Wenn er nicht schreibt, liest Ben gerne Literatur, spielt Gitarre und blamiert sich mit Schach.

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