Erdinneres birgt mehr Wasser als bisher vermutet

In den Experimenten simulierten die Wissenschaftler die Temperatur- und Druckbedingungen, die im inneren Mantel herrschen, in einer Zelle. Sie untersuchten drei Mineralien, die ihrer Meinung nach mit großer Wahrscheinlichkeit im inneren Mantel vorkommen. Dabei handelt es sich um zwei Perowskit-Formen, eine ist reich an Magnesium, die andere an Calcium, und um eine Magnesium- Wüstit-Form, die aus Magnesium und Eisenoxiden besteht. Mit Hilfe der Sekundärionen-Massenspektroskopie bestimmten die Wissenschaftler bei Temperaturen um 1600 Grad Celsius und dem Druck von 250.000 Atmosphären den Gehalt des Wassers in den Mineralien. Unter der Annahme, dass jeder von einem Detektor gezählte Wasserstoff von im Mineral enthaltenem Wasser stammt, schätzten die Wissenschaftler den Wassergehalt auf 0,2 Prozent des Eigengewichts.

In den Modellen zur Beschreibung der Erdentstehung wird berücksichtigt, dass leicht verdampfende Stoffe wie Wasser und Kohlenstoffdioxid in der Urmaterie der Erde vorhanden waren. Die Ergebnisse der Japaner würden darauf hindeuten, dass in dieser Materie deutlich mehr Wasser enthalten gewesen sein könnte. Dies würde den Schmelzpunkt der Gesteine im inneren Mantel herabsetzten und deren Viskosität erhöhen. Die zusätzlichen Wassermengen im inneren Mantel könnten auch das Sinkverhalten der tektonischen Platten in die Erde beeinflussen: Beim Sinken heizen sich die Platten auf und werden komprimiert. Das aus ihnen austretende Wasser würde den umgebenden Mantel weicher machen und so das Sinken erleichtern.

Diese neuen Ergebnisse werden die Diskussion um den Wassergehalt im Inneren der Erde sicher wieder anheizen. Bereits vor zwei Jahren erschien in den Earth and Planetary Science Letters eine Studie von Nathalie Bolfan-Casanova und Kollegen, nach der unterhalb der Übergangszone kaum Wasser vorhanden ist.