Foto Elizabeth Contrell
N.B. Het kan zijn dat elementen ontbreken aan deze printversie.
Wekelijks een opmerkelijk beeld van een wetenschappelijke gebeurtenis
Zonder continenten boven water, geen leven op land. Dat klinkt als een open deur, toch is er relatief weinig bekend over hoe enorme stukken aardkorst omhoog zijn gekomen, en zo hun rol als bodem, continent en thuis voor al het landleven konden gaan vervullen. Om dat mysterie op te lossen keken onderzoekers van de Amerikaanse Smithsonian Institution naar microscopisch klein granaat – een verzamelnaam voor een groep zeer harde kristallen – dat in deze foto als roze cirkels te zien is.
Nieuwe bouwstenen voor continenten ontstaan in zogeheten subductiezones. Hier duikt, door platentektoniek, een zwaardere oceanische aardplaat onder een lichtere continentale aardplaat. Door het smelten van de onderschuivende plaat ontstaat magma, dit verhit het bovenliggende oppervlak, en zo kan het aardoppervlak langs de subductiezone omhoog komen. Daarnaast kunnen door vulkanisme direct aan de oppervlakte bergen ontstaan.
Zo ontspruiten nieuwe stukken land. Deze jonge continentale korst is ijzerarm en lichter; oceanische aardplaten zijn ijzerrijk en zwaarder. Zo heeft continentale korst een lagere dichtheid en meer drijvend vermogen dan oceanische platen. Dit verschil in ijzerconcentraties verklaart waarom continentale korst boven water en oceanische korst onder water ligt. Eerder onderzoek stelde dat het verschil in ijzerconcentraties kwam door oxidatie van ijzer in granaat, diep in de aardmantel.
De onderzoekers bootsten dit proces na in een laboratorium. In een drukvat brachten ze het materiaal naar een druk van tussen de 15.000 en 30.000 atmosfeer. In combinatie met temperaturen tussen de 950 en 1.230 graden Celsius ontstonden de perfecte omstandigheden om het gesteente te doen smelten. Vervolgens lieten ze het gesteente weer stollen, waardoor allerlei kleurrijke kristallen ontstonden waaronder het roze granaat.
Door middel van röntgenstraling maten de onderzoekers de concentraties geoxideerd en niet-geoxideerd ijzer in het granaat. Die kwamen niet in de buurt van gemeten verhoudingen in bestaande continentale aardkorst. Kristallisatie van granaat is dus niet de bepalende factor in het ontstaan van continenten, denken de onderzoekers nu. Hun nieuwe hypothese: geoxideerd zwavel leidt dit proces.
