Platentektoniek vormt het dynamische aardoppervlak. Maar wanneer ontstond deze dynamiek voor het eerst? En zullen de huidige continenten eeuwig bestaan?

Onderzoekers uit Duitsland en Zwitserland hebben computersimulaties gebruikt om te analyseren hoe platentektoniek zich de afgelopen 3 miljard jaar op aarde heeft ontwikkeld. Ze laten zien dat tektonische processen in de loop van de tijd zijn veranderd, en laten zien hoe die veranderingen hebben bijgedragen aan de vorming en vernietiging van continenten. Het model reconstrueert hoe hedendaagse continenten, oceanen en de atmosfeer kunnen zijn geëvolueerd.

Priyadarshi Chowdhury en Prof. Dr. Sumit Chakraborty van de Ruhr-Universität Bochum, samen met Prof. Dr. Taras Gerya van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Zürich (ETH) publiceerden ze hun werk in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen .

Hevig omstreden:wanneer ontstond platentektoniek?

De aarde is ongeveer 4,5 miljard jaar geleden gevormd. Tijdens een of meer fasen de planeet bestond voornamelijk uit gesmolten gesteente. Terwijl het afkoelde, solide gesteente en de aardkorst gevormd. In het algemeen, er zijn twee soorten korst op aarde:een lichtere continentale korst die rijk is aan silicium en het droge land boven zeeniveau vormt, en een dichtere oceanische korst waar water zich verzamelt in de vorm van grote oceanen. "Deze eigenschappen maken de aarde bewoonbaar, "zegt Sumit Chakraborty. "We hebben nergens anders in het universum iets vergelijkbaars gevonden."

Ook al had de jonge aarde wel continenten en oceanen, het is mogelijk dat er aanvankelijk geen platen waren, en bijgevolg, geen platentektoniek. De vraag wanneer ze ontstonden is veel omstreden. De aardkorst nam langzaam zijn huidige dynamische vorm aan; in sommige plaatsen, de platen reiken tot in de mantel; op andere plaatsen, nieuwe platen worden gevormd uit het hete materiaal dat uit het binnenste van de aarde opstijgt.

Ook, de vraag wanneer platentektoniek voor het eerst opdook, is niet de enige die onbeantwoord blijft - het is ook onduidelijk of dat proces altijd hetzelfde is geweest en of continenten eeuwig duren of worden gerecycled. Dat zijn de vragen die het Duits-Zwitserse onderzoeksteam onderzocht. Hun nieuwe thermomechanische computermodel ondersteunt het groeiende idee dat platentektoniek misschien al ongeveer 3 miljard jaar geleden in werking was. Meer uniek, de studie laat zien hoe de vroegste continentale korst van de aarde - rijker aan ijzer en magnesium - zo'n 2-3 miljard jaar geleden werd vernietigd, en hoe de huidige continentale korst - rijker aan silicium - daaruit is gevormd.

Continentale recycling is aan de orde van de dag

Op de jonge aarde, continenten werden voortdurend gerecycled. Continentale recycling vindt vandaag de dag nog steeds plaats wanneer twee continenten botsen, maar het vordert langzamer en op een andere manier dan vroeger. "Overuren, de continentale korst werd vatbaar voor bewaring tijdens een botsing tussen continent en continent, " zegt Priyadarshi Chowdhury. Op de vroege, nog hete aarde, dunne lagen afgepeld van de aardkorst, overwegende dat op de huidige aarde, brokken van de continentale korst breken af ​​in de botsingszones, d.w.z. op plaatsen waar de ene plaat onder de andere schuift.

De onderzoekers gaan ervan uit dat de vernietiging van de vroege ijzer-magnesiumrijke continentale korst cruciaal was voor de vorming van de siliciumrijke continenten, en dat was de reden waarom deze continenten in grotere mate boven zeeniveau konden stijgen. "Deze veranderingen in het continentale karakter hebben mogelijk bijgedragen aan de Great Oxygenation Event op aarde - en bijgevolg aan de oorsprong van het leven zoals we dat kennen, ' zegt Chowdhury.