De overblijfselen van een microscopisch kleine druppel oud zeewater hebben geholpen bij het herschrijven van de geschiedenis van de evolutie van de aarde toen het werd gebruikt om de tijd te herstellen dat platentektoniek op de planeet begon.

Platentektoniek is het vitale - en unieke - continue recyclingproces van de aarde dat direct of indirect bijna elke functie van de planeet bestuurt, inclusief atmosferische omstandigheden, bergbouw (vorming van continenten), natuurrampen zoals vulkanen en aardbevingen, vorming van minerale afzettingen en het onderhoud van onze oceanen. Het is het proces waarbij de grote continentale platen van de planeet continu bewegen, en de bovenste lagen van de aarde (korst) worden gerecycled in de mantel en vervangen door nieuwe lagen door processen zoals vulkanische activiteit.

Waar eerder werd gedacht dat platentektoniek zo'n 2,7 miljard jaar geleden begon, een team van internationale wetenschappers gebruikte de microscopisch kleine overblijfselen van een druppel water die door platentektoniek naar de diepe mantel van de aarde werd getransporteerd om aan te tonen dat dit proces 600 miljoen jaar daarvoor begon. Een artikel over hun onderzoek dat aantoont dat platentektoniek 3,3 miljard jaar geleden op aarde begon, werd gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift met grote impact, Natuur , op 16 juli.

"Platentektoniek recyclet constant de materie van de planeet, en zonder dat zou de planeet op Mars lijken, " zegt professor Allan Wilson van de Wits School of Geosciences, die deel uitmaakte van het onderzoeksteam.

"Ons onderzoek dat aantoont dat platentektoniek 3,3 miljard jaar geleden begon, valt nu samen met de periode dat het leven op aarde begon. Het vertelt ons waar de planeet vandaan kwam en hoe deze is geëvolueerd."

De aarde is de enige planeet in ons zonnestelsel die gevormd is door platentektoniek en zonder deze zou de planeet onbewoonbaar zijn.

Voor hun onderzoek hebben het team analyseerde een stuk gesteente, genaamd komatiiet - genoemd naar het type voorkomen in de Komati-rivier bij Barberton in Mpumalanga - dat zijn de overblijfselen van het heetste magma dat ooit is geproduceerd in het eerste kwart van het bestaan ​​van de aarde (de Archaïsche). Terwijl de meeste komatiieten werden verduisterd door latere veranderingen en blootstelling aan de atmosfeer, kleine druppeltjes van het gesmolten gesteente werden bewaard in een mineraal dat olivijn wordt genoemd. Hierdoor kon het team een ​​perfect bewaard stuk oude lava bestuderen.

"We onderzochten een stuk smelt met een diameter van 10 micron (0,01 mm), en analyseerde de chemische indicatoren zoals H ₂ O inhoud, chloor en deuterium/waterstof verhouding, en ontdekte dat het recyclingproces van de aarde ongeveer 600 miljoen jaar eerder begon dan oorspronkelijk werd gedacht, ", zegt Wilson. "We ontdekten dat zeewater diep in de mantel werd getransporteerd en vervolgens opnieuw naar voren kwam door vulkanische pluimen vanaf de kern-mantelgrens."

Het onderzoek geeft inzicht in de eerste stadia van platentektoniek en het begin van stabiele continentale korst.

"Wat opwindend is, is dat deze ontdekking komt op de 50e verjaardag van de ontdekking van komatiieten in het Barberton Mountain Land door Wits Professors, de broers Morris en Richard Viljoen, ", zegt Wilson.