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Freitag, 21.07.2017
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Rätsel ältester Gesteine der Erde gelöst

Grönlandgestein doch aus Sediment entstanden

Die ältesten Gesteine der Welt stammen aus dem Südwesten Grönlands. Bisher war jedoch umstritten, ob sie aus Gesteinsschmelze entstanden oder aber im Urozean als Sediment abgelagert wurden. Nur wenn letzteres der Fall ist, könnten sie Spuren frühesten Lebens in sich bergen. Jetzt haben Wissenschaftler die strittige Frage des Ursprungs endgültig geklärt.
Ältestes Gestein in der Issua-Region auf Grönland

Ältestes Gestein in der Issua-Region auf Grönland

“Die Proben, die ich untersucht habe, sind extrem umstritten“, erklärt Nicolas Dauphas, Professor für Geowissenschaften an der Universität von Chicago. Einige Wissenschaftler sind der Ansicht, die Steine aus der Bändereisenformation in Grönland enthalten Spuren des Lebens, die dessen Ursprung bis auf 3,85 Milliarden Jahre zurückverlegen würden. Andere dagegen widersprechen mit dem Argument, dass diese Gesteine ursprünglich in geschmolzenem Zustand existiert hätten und damit nicht gerade prädestiniert für die Konservierung von Lebensspuren seien.

Die Kontroverse um die Grönland-Steine resultiert aus der mehrfachen Veränderung, die Gesteine im Laufe der Erdgeschichte erlebten. „Während sie unter der Erdoberfläche waren, sind sie hohem Druck und Temperatur ausgesetzt gewesen und ihre Chemie und Mineralogie wurde komplett verändert“, erklärt Dauphas. Das mache es heute für Wissenschaftler schwierig, genau zu bestimmen, ob die Gesteine ursprünglich aus geschmolzener und dann abgekühlter Magma entstanden oder aber als Sediment abgelagert wurden. Nur in Sedimentgestein konnten sich Spuren früher Organismen konserviert haben.

Dauphas hat die lange umstrittene Frage nun mithilfe eines modernen Massenspektrometers beantwortet. Er nutzte es, um mit hoher Genauigkeit winzigste Variationen in der Isotopenzusammensetzung des Eisens in Gesteinsbrocken aus dem Südwesten Grönlands zu bestimmen. Anhand dieser Isotopenwerte konnten die Wissenschaftler auf die Entstehung des Gesteins – Schmelze oder Sediment – schließen. Das im Stein enthaltene Eisen zeigte eine relativ breite Variation an Isotopen, die bei Gestein aus Schmelze nicht vorkommt.


„Aus der Sicht dieser Isotope gibt es überzeugende Beweise, dass diese Steine nicht aus Schmelze entstanden“, erklärt Meenakshi Wadhwa vom Chicago Field Museum, die ebenfalls an der Studie mitarbeitete. “Meine Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die Steine Sedimente sind, die am Grund eines Ozeans abgelagert wurden“, ergänzt Dauphas. „Das ist ein wichtiges Ergebnis, denn es stellt die Suche nach frühem Leben auf eine feste Basis.“

Die ältesten bisher bekannten Mikrofossilien sind mehr als 3,4 Milliarden Jahre alt und stammen aus Australien. Jetzt aber haben die Wissenschaftler auf der Suche nach noch älterer biologischer Aktivität ihr Augenmerk auf Grönland gerichtet. Denn noch immer bleibt die Frage offen, ob die ältesten Gesteine Grönlands tatsächlich Lebensspuren enthalten. Erste Hinweise sprechen dafür. So sind die Gesteine oxidiert, obwohl es in der frühen Atmosphäre noch keinen Sauerstoff gab. Eine mögliche Erklärung dafür könnte die Photosyntheseaktivität früher Organismen sein. „Wir können aber nicht unzweifelhaft belegen, dass es vor rund vier Milliarden Jahren schon biologische Aktivität gab“, erklärt Dauphas. „Das gibt es noch einige Experimente, die gemacht werden müssen.“
(University of Chicago, 30.12.2004 - NPO)
 
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