13. august 2021

Forskere bruger diamanter til at forstå kontinenternes fundament: ”Uden dét ville mennesket ikke eksistere”

GEOLOGI

Dybt under Jordens overflade ligger en stenhård kappe, der har stabiliseret kontinenterne og er en af de primære årsager til, at vi har liv på Jorden. I et nyt studie undersøger forskere fra bl.a. Københavns Universitet ved hjælp af diamanter og andre mineraler fra Jordens indre, hvordan kappen under kontinenterne er dannet for milliarder af år siden.

Foto af et bjergkæder i Grønland
Foto af bjergarten peridotit i Grønland, hvor forskere har udgravet diamanter, der afslører alderen på Jordens fundament. Af: Kristoffer Szilas

Et godt fundament er vigtigt i mange sammenhænge – for eksempel, når man bygger højhuse eller broer. Men vidste du, at der cirka 200 kilometer under kontinenternes overflade findes en stærk kappe, der danner hele fundamentet for vores eksistens på Jorden?

Denne underjordiske kappe hedder på fagsprog den subkontinentale litosfæriske kappe, og det er den, har sørget for, at kontinenterne er blevet bevaret igennem milliarder af år, og at liv på Jorden har kunnet udvikle sig.

”Den er årsagen til, at vi mennesker har noget at leve ovenpå. Uden den litosfæriske kappe, var kontinenterne ikke blevet bevaret, og der ville heller ikke være bjerge. Så ville Jordens overflade været dækket af hav, og vi mennesker havde ikke eksisteret i dag,” forklarer Kristoffer Szilas, der er adjunkt på Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet.

Sammen med en række internationale eksperter analyserer han, i et nyt studie i tidskriftet Nature, den eksisterende viden om kappen under kontinenterne i jagten på at afsløre, hvordan den er blevet dannet for flere milliarder af år siden.

 

 

Diamanter er nøglen til at forstå kappens evolution

Forskerne bag det nye studie har blandt andet brugt diamanter som redskab til at forstå, hvordan den underjordiske kappe er blevet dannet for cirka 2,5 milliarder år siden. Dengang smeltede sten og klipper på grund af høje temperaturer, og blev senere presset sammen og størknet til en stabil og hård kappe, der nu fungerer som et fundament for kontinenterne.

”Diamanterne dannes dybt nede i den underjordiske kappe, der består af bjergarten peridotit. Når stykker af peridotit bringes op til jordens overflade på grund af meget dyb vulkanisme, følger diamanter nogle gange med. Ved at analysere diamanternes indhold af mineraler og isotoper kan man eksempelvis bestemme, hvor gammel kappen må være,” lyder det fra Kristoffer Szilas, der tilføjer:

”I vores studie viser vi, at kappen oprindelig er dannet ved lavere tryk, end man hidtil har troet. Senere er den dog blevet presset sammen og bragt helt ned i sin nuværende dybde, hvor diamanter kan dannes. Det er sådan nogle detaljer, der bringer os tættere på at forstå, hvordan Jordens evolution er foregået, og hvad der gør vores planet unik.”

Her ses Kristoffer Szilas med et stykke peridotit. Foto: Kent Pørksen
Her ses Kristoffer Szilas med et stykke peridotit. Foto: Kent Pørksen

Derfor er der liv på Jorden og ikke på Mars, Venus og Merkur

Udover, at kappen har sørget for noget solidt at stå og gå på, har den også skabt mulighed for pladetektonik, hvor jordens ydre faste dele/plader bevæger sig og skubber til hinanden – en proces, der er essentiel for, at liv kan udvikle sig.

”Pladetektonikken er det, der gør, at vi har en konstant cirkulering af nærringsstoffer, såsom kalium og fosfor, fra dybt i jorden og op til overfladen. Disse grundstoffer er essentielle for planter og for udvikling af de fleste mikroorganismer og dermed liv. Derudover skaber pladetektonikken nye bjergkæder, der når de smuldrer med tiden pga. vejr og vind, trækker CO2 ud af atmosfæren og skaber stabile temperaturer,” forklarer Kristoffer Szilas.

Selvom flere planeter på et tidspunkt i historien har dannet en lignende underjordisk kappe, er det kun Jorden, der har formået at samle og bevare den gennem tiden.

”Både Jorden, Mars, Venus og Merkur er stenplaneter med en fast overflade. De har haft samme udgangspunkt med en kerne af jern, en underjordisk kappe af peridotit og en ydre skorpe. Men kun Jorden har formået at bevare kappen, hvilket altså har medvirket til, at liv har kunnet udvikle sig på vores planet til forskel fra eksempelvis Mars, der er en død planet uden pladetektonik, kontinenter og atmosfære,” slutter han.

Bjergarten peridotit ses her under mikroskop og i polariseret lys, så forskerne bedre kan analyse indholdet af stenen. Foto: Kristoffer Szilas
Bjergarten peridotit ses her under mikroskop og i polariseret lys, så forskerne bedre kan analysere indholdet af stenen. Foto: Kristoffer Szilas

Kontakt

Kristoffer Szilas, adjunkt
Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning, Københavns Universitet
krsz@ign.ku.dk, +45 20 81 66 20

Ida Eriksen, Journalist
Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet
+45 93516002, ier@science.ku.dk

Læs også