Vandafkøling til jordskorpen - havvand trænger meget dybere end tidligere antaget

Varme åbninger i dybhavet og gejsere på land dokumenterer vandets indtrængning i det varme indre af Jorden. Dette sker primært i områder, hvor skorpen bryder op og magmakamre er tæt på overfladen, f.eks. i området ved midterhavet. Men hvor dybt trænger vandet ind og afkøler den øverste del af den varme kappe? Indtil nu, det er blevet antaget, at denne proces kun når nogle få kilometers dybde. En ny analysemetode udviklet på GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel viser nu, at vand trænger meget dybere ind i Jorden, end man tidligere havde troet.

"Klor er nøgleelementet i vores undersøgelser, " forklarer Dr. Froukje van der Zwan, første forfatter til GEOMAR-undersøgelsen. "Vi var i stand til at detektere denne indikator for havvand i basaltsten selv i meget lave koncentrationer." I hendes ph.d. afhandling, hun udviklede en ny metode til at studere klorniveauer i stenprøver indsamlet ved den sydlige midtatlantiske højderyg og Gakkelryggen i det centrale Arktis. Ud over, en kemisk analyse af udvalgte krystaller i klippeprøverne gjorde det også muligt for forskerne at bestemme, i hvilken dybde kloret blev inkorporeret i bjergarten.

"Til vores analyser, vi var nødt til at skubbe elektronstrålemikrosonden til dets grænser. Det er et specielt scanningselektronmikroskop, til hvilke spektrometre er knyttet til den kvantitative analyse af major, koncentration af mindre og sporstoffer, " forklarer van der Zwan. Mikrosonden, samt andre nødvendige enheder, var tilgængelige hos GEOMAR. Desuden, med resultaterne af denne undersøgelse, forfatterne var i stand til at verificere teoretiske modeller, der blev udviklet hos GEOMAR.

"Indtil nu, det er blevet antaget, at højt tryk og temperaturer forhindrede vand i at trænge under 10 kilometer, " siger prof. Dr. Colin Devey, medforfatter af GEOMAR-undersøgelsen. "Vi kan nu vise, at vandet trænger meget dybere, "Devey fortsætter. Denne opdagelse er vigtig for afkølingen af ​​havskorpen og dens varmebudget, samt for det samlede niveau af flygtige stoffer i havskorpen, som senere subduceres og genbruges i kappen.