Óriási tömegű víz rejtőzhet a lábunk alatt – háromszor annyi, mint a felszíni óceánokban
Egy friss kutatás a Föld mélyén rejtőző vízkészletek eredetére deríthet fényt
A Föld felszíne alatt, a köpeny úgynevezett átmeneti zónájában – mintegy 700 kilométerrel a lábunk alatt – hatalmas víztartalék húzódhat, amely konzervatív becslések szerint is háromszor annyi vizet tartalmazhat, mint a bolygónk összes óceánja együttvéve. Egy új tanulmány most arra kínál magyarázatot, miként kerülhetett ide ez a víz.
A titok nyitja: a gyűrűs olivin, vagyis a ringwoodit
Már 2014-ben amerikai kutatók több mint 2 000 szeizmométerrel vizsgálták 500 földrengés hullámait, és ezek sebességéből következtettek a mélyben található kőzetek összetételére. Az átmeneti zónában ringwoodit nevű ásványt azonosítottak – ez rendkívül nagy nyomás alatt képződik, és a Föld belsejében ritka, mindössze egyetlen mintát találtak belőle, méghozzá egy apró gyémántba zárva.
A ringwoodit különlegessége, hogy képes vizet megkötni a kristályszerkezetében – nem folyadékként, hanem a molekuláris hálózat részeként.
„A ringwoodit olyan, mint egy szivacs: magába szívja a vizet. Kristályszerkezete lehetővé teszi, hogy hidrogént vonzzon és megkösse a vizet” – magyarázta korábban Steve Jacobsen geofizikus. Kísérletek szerint az ásvány akár 1,5 százaléknyi vizet is tartalmazhat, és a szeizmikus adatok is azt mutatták, hogy az átmeneti zóna kőzeteiben jelentős mennyiség található belőle.
A teljes óceánkészlet többszöröse lehet odalent
A kutatók számításai szerint, ha a zóna kőzeteinek csupán 1 százaléka víz, az már háromszor annyi, mint a felszíni óceánok teljes vízmennyisége. Brandon Schmandt szeizmológus hozzátette: ha valóban ennyi H₂O van az átmeneti zónában, bizonyos helyeken részleges olvadásnak is ki kell alakulnia, ami összhangban van a méréseikkel.
Jacobsen szerint az eredmények azt erősítik, hogy a Föld vizének jelentős része „belülről” származik, és a bolygó teljes vízkörforgása a mélyből a felszínig tart. „A tudósok évtizedek óta keresik ezt a hiányzó mély vizet” – mondta.
Új bizonyíték Kína mélyéről
A mostani kutatás a Dél-Kínában található Emeishan nagy magmás tartomány kőzetmintáit elemezte, amelyet köpenycsóva-tevékenységhez kötnek. A kutatók a kőzetekben nehéz bórizotópokat találtak, amelyek eltértek a köpeny ismert összetételétől, viszont hasonlítottak az úgynevezett szerpentinit ásványt tartalmazó, átalakult óceáni kőzetekre.
Ez arra utal, hogy a szubdukció – amikor egy óceáni kőzetlemez a kontinens alá bukik – jelentős mennyiségű vizet juttathat a Föld belsejébe, egészen az átmeneti zónáig. Innen a víz a mélyből feltörő köpenycsóvákkal újra a felszínre kerülhet, ezzel részt véve a geológiai léptékű vízkörforgásban.
Nem minden kérdés tisztázott
A kutatók hangsúlyozzák, hogy bár ez az eredmény bizonyítja a víz bejutásának egyik lehetséges útját, nem jelenti, hogy az összes mélybeli víz így keletkezett. További mintákra és vizsgálatokra van szükség a világ más pontjairól is.
Lehetséges modern párhuzamként a Columbia folyó nagy magmás tartományát említik, ahol a miocén kori vulkanizmus a Yellowstone köpenycsóvához köthető. Itt is hosszú ideig tartó szubdukció előzhette meg a lávaömléseket, hasonló izotópos nyomokat hagyva.
