Ny forskning afslører, at kontinental skorpe opstod 500 millioner år tidligere end antaget

Den første fremkomst og persistens af kontinental skorpe på Jorden under det arkæiske område (4 milliarder til 2,5 milliarder år siden) har vigtige konsekvenser for pladetektonikken, havets kemi og biologisk evolution. Dette skete omkring en halv milliard år tidligere end tidligere antaget, ifølge ny forskning, der præsenteres på EGU's generalforsamling 2021.

Når først land bliver etableret gennem dynamiske processer som pladetektonik, det begynder at forvitre og tilføje afgørende mineraler og næringsstoffer til havet. En registrering af disse næringsstoffer er bevaret i den gamle klippejournal. Tidligere forskning brugte strontiumisotoper i marine karbonater, men disse klipper er normalt sparsomme eller ændrede i klipper ældre end 3 milliarder år.

Nu, forskere præsenterer en ny tilgang til at spore den første fremkomst af gamle sten ved hjælp af et andet mineral:baryt.

Baryt dannes fra en kombination af sulfat fra havvand, der blandes med barium fra hydrotermiske åbninger. Baryt har en robust rekord af havkemi inden for sin struktur, nyttig til at rekonstruere gamle miljøer. "Sammensætningen af ​​det stykke baryt, vi samler op i marken nu, som har været på Jorden i 3,5 milliarder år, er nøjagtig den samme, som den var, da den faktisk udfældede, " siger Desiree Roerdink, en geokemiker ved Universitetet i Bergen, Norge, og teamleder af den nye forskning. "Så i bund og grund, det er virkelig en fantastisk optegner at se på processer på den tidlige Jord."

Roerdink og hendes team testede seks forskellige aflejringer på tre forskellige kontinenter, spænder fra omkring 3,2 milliarder til 3,5 milliarder år gamle. De beregnede forholdet mellem strontiumisotoper i baryt, og derfra, udledte tidspunktet, hvor den forvitrede kontinentale klippe kom til havet og inkorporerede sig selv i baritten. Baseret på data fanget i baryt, de fandt ud af, at forvitring startede for omkring 3,7 milliarder år siden – omkring 500 millioner år tidligere end tidligere antaget.

"Det er en enorm periode, " siger Roerdink. "Det har i det væsentlige konsekvenser for den måde, vi tænker på, hvordan livet udviklede sig." Hun tilføjede, at videnskabsmænd normalt tænker på, at liv starter i dybt hav, hydrotermiske indstillinger, men biosfæren er kompleks. "Vi ved ikke rigtig, om det er muligt, at livet kunne have udviklet sig på samme tid på landjorden, " bemærkede hun, tilføjer "men så skal det land være der."

Til sidst, fremkomsten af ​​land siger noget om pladetektonikken og den tidlige fremkomst af en geodynamisk Jord. "For at få jord, du har brug for processer, der fungerer for at danne den kontinentale skorpe, og danner en skorpe, der er kemisk forskellig fra den oceaniske skorpe, " siger Roerdink.