Der innere Erdkern war schon immer eine Quelle großer Geheimnisse und Herausforderungen für Geologen auf der ganzen Welt. Kürzlich entdeckten Wissenschaftler neue Beweise auf der Osterinsel, die langjährige Theorien über das Verhalten des Erdmantels in Frage stellen. Die Insel, berühmt für ihre ikonischen Moai-Statuen, verbirgt auch viel ältere Geheimnisse unter ihrer Oberfläche. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Vulkane in dieser Region möglicherweise viel länger aktiv gewesen sein könnten, als bisher gedacht, in einer Weise, die die Theorie des 'Förderbands' des Erdmantels infrage stellt.

Im Jahr 2019 reiste ein Team von Geologen aus Kuba und Kolumbien unter der Leitung von Dr. Yamirka Rojas-Agramonte zur Osterinsel, um eine detaillierte Untersuchung der vulkanischen Geschichte der Insel durchzuführen. Ihre Mission bestand darin, vulkanische Gesteine zu datieren, um den Zeitrahmen der vulkanischen Aktivität in der Region besser zu verstehen. Sie erwarteten, Mineralien zu finden, die etwa 2,5 Millionen Jahre alt waren, was die vorherige Schätzung für das Alter der Lava auf der Insel war. Stattdessen entdeckten sie jedoch Zirkone, Mineralien, die bis zu 165 Millionen Jahre alt sind—was bei den Forschern Schock auslöste.

Die wissenschaftliche Bedeutung der Zirkone

Zirkone sind entscheidend für die Bestimmung des Alters geologischer Schichten, da sie Uran enthalten, ein Element, das sich mit der Zeit in Blei zersetzt. Durch die Messung des Verhältnisses von Uran zu Blei in Zirkonen können Wissenschaftler genau bestimmen, wann diese Mineralien entstanden sind. Diese Datierungsmethode wird oft in der Geologie verwendet, da sie präzise Ergebnisse über das Alter von Mineralien liefert, und im Fall der Osterinsel war die Entdeckung eine unglaubliche Überraschung.

Die ozeanische Platte unter der Osterinsel ist etwa 2,5 Millionen Jahre alt, was bedeutet, dass diese alten Mineralien erheblich älter sind als die Platte selbst, auf der die Insel liegt. Dies wirft Fragen auf, wie diese Mineralien hierher gekommen sind und woher sie stammen. Chemische Analysen zeigten, dass diese alten Zirkone eine ähnliche Zusammensetzung wie moderne vulkanische Mineralien aufweisen, was die Forscher zu dem Schluss führte, dass diese Mineralien aus tiefen Teilen des Erdmantels stammen – lange bevor die heutigen Vulkane zu eruptieren begannen.

Diese Entdeckung führte zu einer Neubewertung bestehender Theorien darüber, wie der Erdmantel funktioniert. Die Vulkane auf der Osterinsel sind Teil der sogenannten 'Hotspots' – Regionen der Erdkruste, die dauerhaft thermischen Einflüssen aus tieferen Mantelschichten ausgesetzt sind. Die 'Hotspot'-Theorie erklärt die Bildung von Vulkanen wie denen in Hawaii und auf der Osterinsel. Nach dieser Theorie bewegen sich die Erdplatten über diese Hotspots, während die Hotspots tief im Mantel unbeweglich bleiben und eine Kette von erloschenen Vulkanen mit wenigen aktiven am Ende dieser Kette bilden.

Die Theorie des 'Förderbands' in Frage gestellt

Die Anwesenheit von Zirkonen, die 165 Millionen Jahre alt sind, auf der Osterinsel deutet jedoch darauf hin, dass der Hotspot unter der Insel möglicherweise viel länger aktiv war, als bisher gedacht. Laut der klassischen Theorie funktioniert der Erdmantel wie ein Förderband, das Wärme und Materialien transportiert, aber diese Erkenntnisse deuten darauf hin, dass ein Teil des Mantels Tausende, vielleicht sogar Millionen von Jahren statisch bleiben könnte. Das würde bedeuten, dass sich der Erdmantel nicht so verhält, wie wir bisher geglaubt haben, was neue Möglichkeiten für die Erforschung eröffnet.

Um diese Theorie zu bestätigen, wandte sich Dr. Rojas-Agramonte an den niederländischen Geologen Douwe van Hinsbergen, einen Experten für Subduktionszonen, Gebiete, in denen ozeanische Platten unter benachbarte Platten sinken und in den Erdmantel zurückkehren. Van Hinsbergens Rekonstruktionen vergangener geologischer Ereignisse deuteten darauf hin, dass es vor 165 Millionen Jahren in der Nähe der Osterinsel ein großes vulkanisches Plateau gab, das später vor etwa 110 Millionen Jahren unter der Antarktis verschwand. Diese Rekonstruktion deutet darauf hin, dass der Hotspot möglicherweise schon lange aktiv ist.

Auswirkungen auf zukünftige geologische Forschungen

Die Entdeckung alter Zirkone auf der Osterinsel hat erhebliche Konsequenzen, nicht nur für das Verständnis der Geschichte vulkanischer Aktivität auf dieser Insel, sondern auch für die globale geologische Theorie. Wenn diese Mineralien tatsächlich so lange in demselben Gebiet geblieben sind, bedeutet das, dass die Theorie des Erdmantels als 'Förderband' falsch oder zumindest unvollständig sein könnte. Diese Entdeckung wirft neue Fragen auf, wie der Erdmantel tatsächlich funktioniert, insbesondere in Hotspot-Gebieten.

Diese Entdeckung hat auch wichtige Auswirkungen auf andere Regionen mit ähnlicher vulkanischer Aktivität, wie die Galapagos-Inseln und Neuguinea. In diesen Gebieten könnten Geologen ähnliche Beweise für eine langanhaltende Aktivität in Hotspots finden, was die neue Theorie über das Verhalten des Erdmantels weiter bestätigen würde. Zusätzliche Forschungen sind notwendig, um zu verstehen, warum Teile des Mantels statisch bleiben, während sich der Rest der Erdkruste darüber bewegt, und wie dies die Bildung vulkanischer Ketten beeinflusst.

Während die Forschungen fortgesetzt werden, wird die Osterinsel zu einem Schlüsselstandort für das Studium der Dynamik des Erdmantels. Diese Entdeckungen verändern nicht nur unser Verständnis der inneren Schicht der Erde, sondern könnten auch weitreichende Folgen für das gesamte Gebiet der Geologie haben. In Zukunft müssen Geologen neue Modelle entwickeln, die diese statischen Regionen des Mantels berücksichtigen, was zu einem besseren Verständnis führen wird, wie die Erde unter unserer Oberfläche funktioniert.

Quelle: Universität Utrecht