Partikel in Diamanten: Reste von Lebewesen kreisen durch die Erde

Der Kreislauf des Lebens reicht tief in die Erde, Einschlüsse in Diamanten liefern dafür nun den ersten Beweis: Schalen von Muscheln und Algen sinken mit Erdplatten ins Innere, Vulkane katapultieren die organischen Partikel wieder an die Oberfläche - in geologischem Blitztempo.

Im Inneren der Erde: Diamanten in der Gesteinswalze Fotos
Science/ AAAS

Hamburg - Schalen von Meeresorganismen tauchen auf altem Meeresboden tief ins Erdinnere und gelangen wieder an die Oberfläche. Geoforscher haben erstmals Beweise dafür gefunden, dass der biologische Kreislauf bis in den unteren Erdmantel reicht. Das zeigen organische Einschlüsse in sechs Diamanten, die Wissenschaftler in Brasilien gefunden haben.

Wo alter Meeresboden ins Erdinnere abtaucht, herrschen die Naturgewalten: Vulkane erheben sich, die Erde bebt - wie etwa vor Japan, Chile oder Indonesien. Auf dem Meeresboden sinken Kalkschalen von Lebewesen tief ins Erdinnere - Vulkane spucken sie offenbar wieder aus, wie eine Studie im Wissenschaftsmagazin "Science" zeigt.

Diamanten, die mit Magmaexplosionen aus mehr als 600 Kilometer Tiefe an die Oberfläche geschossen waren, enthielten Partikel von Lebensspuren, berichten Forscher um Michael Walter von der University of Bristol in Großbritannien. Die Kristallstruktur der Edelsteine zeige, dass es sich um sogenannte "Ultratiefe Diamanten" handelte - sie wurden unter extremem Druck in der Tiefe zusammengepresst. In den Edelsteinen fänden sich mikroskopisch kleine Spuren von Lebewesen, die einst am Meeresboden gelebt hätten.

Eine Art Fingerabdruck verriet die Lebensspuren: Die in den Diamanten eingeschlossenen Partikel enthielten erstaunlich wenig schwere Kohlenstoffteilchen, so genannte C13-Atome, berichten die Experten. Im Gegensatz zu der leichteren Variante C12 bauen Lebewesen C13 nur in sehr geringer Menge in ihre Körper ein. Ein kleiner C13-Anteil verrät deshalb, dass eine Substanz in einem Lebewesen entstanden ist.

Im Labor zerquetscht

"Die Resultate sind überzeugend", sagt Dan Frost, Experte für das Erdinnere am Bayerischen Geoinstitut an der Universität Bayreuth (BGI), gegenüber SPIEGEL ONLINE. Experimente mit Diamanten in Hochdruckpressen, die die Minerale zerquetschen wie hoher Druck im Erdinneren, hätten gezeigt, dass solche Diamanten, wie sie für die Studie untersucht wurden, tatsächlich in mehr als 600 Kilometer Tiefe entstünden. Zu beachten sei allerdings, dass sich die Minerale auf ihrem Weg an die Oberfläche verändert hätten - abnehmender Druck sorgt für neue Kristallformen.

Aus diesem Grund sei der C13-Beweis nicht vollkommen gesichert, gibt seine Kollegin Catharine McCammon zu bedenken. Es sei nicht auszuschließen, dass C13 auch im Erdmantel entstehen könnten. Allerdings sei eine solche Genese unwahrscheinlich, meint BGI-Forscher Hans Keppler: "Die naheliegende Interpretation ist immer, dass das organisches Material war" - also die Reste von Lebewesen.

Die Studie gibt der Vorstellung vom irdischen Kreislauf eine neue Dimension: Dass im Erdinneren Materie als heißer Gesteinsbrei umgewälzt wird, war bereits bekannt. Auch Spuren alter Erdkruste, die bis in knapp 3000 Kilometer Tiefe hinabgesunken waren und von Vulkanen wieder ausgespuckt wurden, hatten Geologen bereits entdeckt. Nun jedoch fanden sie Lebensspuren, die diesen Zyklus durchlaufen. Es handele sich um den ersten mineralogischen Beweis für einen solch tiefen Kreislauf biologischen Materials, sagt Tiziana Boffe-Ballaran vom BGI. Die Diamanteneinschlüsse erlaubten einen "relativ direkten Blick in den unteren Erdmantel", ergänzt ihr Kollege Thomas Chust.

Erstaunlich sei das relativ junge Alter der Diamanten von 100 Millionen Jahren, betont Dan Frost: Der heiße Brei im Erdinneren kreise demnach schneller als angenommen - quasi im geologischen Blitztempo.

boj

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insgesamt 9 Beiträge
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1. Forscher
nixda 16.09.2011
ja die Forscher können ganz schön schwerhörig und blind sein wenns um andere Studien und Erkenntnisse geht. Hauptsache, man kann dann schön behaupten man habe etwas neu heraus gefunden und bräuchte nun dringend neue Forschungsmillionen. Dass es bei Gold so ist weiss man schon lange.
2. ideale Entsorgung?
Ammoudia 16.09.2011
Wenn man den Anfang dieses Kreislaufes 100%ig identifizieren könnte, wäre das eine ideale Entsorgung für den Atommüll. Wenn das Zeug dann nach xx Milionen Jahren wieder an die Oberfläche kommt, ist auch die längste Zerfallzeit vorbei...
3. Im Grunde
felisconcolor 16.09.2011
Zitat von AmmoudiaWenn man den Anfang dieses Kreislaufes 100%ig identifizieren könnte, wäre das eine ideale Entsorgung für den Atommüll. Wenn das Zeug dann nach xx Milionen Jahren wieder an die Oberfläche kommt, ist auch die längste Zerfallzeit vorbei...
ein tiefes Loch in die Subduktionszone bohren. 1 - 2 km sollte als Tiefe reichen. Und den Rest besorgt die Plattentektonik. Aber wahrscheinlich ist das den Grünen nicht lang genug. @nixda das habe ich jetzt nicht verstanden was ist denn mit dem Gold
4. Wenn Blinde von Farben faseln
Mardor 16.09.2011
Zitat von nixdaja die Forscher können ganz schön schwerhörig und blind sein wenns um andere Studien und Erkenntnisse geht. Hauptsache, man kann dann schön behaupten man habe etwas neu heraus gefunden und bräuchte nun dringend neue Forschungsmillionen. Dass es bei Gold so ist weiss man schon lange.
Wenn Sie schon einmal eine wissenschaftliche Arbeit gelesen hätten oder gar selbst wissenschaftlich gearbeitet hätten, wüssten Sie, dass das Referieren des aktuellen Forschungsstandes zu jeder anständigen Publikation gehört. Im Falle der zitierten Veröffentlichung in Science sind dies: References and Notes 1. T. Stachel, G. P. Brey, J. W. Harris, Elements 1, 73 (2005). 2. B. Harte, Mineral. Mag. 74, 189 (2010). 3. G. P. Bulanova et al., Contrib. Mineral. Petrol. 160, 489 (2010). 4. B. Harte, N. Cayzer, Phys. Chem. Miner. 34, 647 (2007). 5. F. V. Kaminsky et al., Contrib. Mineral. Petrol. 140, 734 (2001). 6. T. Stachel, G. P. Brey, J. W. Harris, Contrib. Mineral. Petrol. 140, 1 (2000). 7. R. Tappert et al., Geology 33, 565 (2005). 8. M. J. Walter et al., Nature 454, 622 (2008). 9. R. Tappert et al., Geology 37, 43 (2009). 10. P. Cartigny, Elements 1, 79 (2005). 11. B. Harte, J. W. Harris, M. T. Hutchison, G. R. Watt, M. C. Wilding, in Mantle Petrology: Field Observations and High Pressure Experimentation, Y. Fei, C. M. Bertka, B. O. Mysen, Eds. Geochemical Society Special Publications, 125 (1999). 12. P. C. Hayman, M. G. Kopylova, F. V. Kaminsky, Contrib. Mineral. Petrol. 140, 734 (2005). 13. T. Stachel, J. W. Harris, G. P. Brey, W. Joswig, Contrib. Mineral. Petrol. 140, 16 (2000). 14. Y. Fukao, M. Obayashi, T. Nakakuki, Deep Slab Project Group, Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 37, 19 (2009). 15. R. D. van der Hilst, S. Widiyantoro, E. R. Engdahl, Nature 386, 578 (1997). 16. K. Hirose, N. Takafuji, N. Sata, Y. Ohishi, Earth Planet. Sci. Lett. 237, 239 (2005). 17. S. Ono, E. Ito, T. Katsura, Earth Planet. Sci. Lett. 190, 57 (2001). 18. A. Ricolleau et al., J. Geophys. Res. 115, B08202 (2010). 19. L. Heaman, N. A. Teixeira, L. Gobbo, J. C. Gaspar, U-Pb mantle zircon ages for kimberlites from the Juina and Paranatinga Provinces, Brazil. Extended Abstracts, 7th International Kimberlite Conference, Cape Town, 322 (1998). 20. See supporting material on Science Online. 21. F. E. Brenker et al., Earth Planet. Sci. Lett. 236, 579 (2005). 22. F. Brenker, T. Stachel, J. W. Harris, Earth Planet. Sci. Lett. 198, 1 (2002). 23. B. J. Wood, Earth Planet. Sci. Lett. 174, 341 (2000). 24. M. B. Kirkley, J. J. Gurney, M. L. Otter, S. J. Hill, L. R. M. Daniels, Appl. Geochem. 6, 477 (1991). 25. S. Shilobreeva, I. Martinez, V. Busigny, P. Agrinier, C. Laverne, Geochim. Cosmochim. Acta 75, 2237 (2011). 26. S. Poli, E. Franzolin, P. Fumagalli, A. Crottini, Earth Planet. Sci. Lett. 278, 350 (2009). 27. S. Goes, F. A. Capitanio, G. Morra, Nature 451, 981 (2008). 28. A. Rohrbach, M. W. Schmidt, Nature 472, 209 (2011). 29. M. Akaogi, A. Tanaka, M. Kobayashi, N. Fukushima, T. Suzuki, Phys. Earth Planet. Inter. 130, 49 (2002). 30. S. A. Gibson, R. N. Thompson, O. H. Leonardos, A. P. Dickin, G. J. Mitchell, J. Petrol. 36, 89 (1995). 31. J. C. VanDecar, D. E. James, M. Assumpcao, Nature 378, 25 (1995). 32. T. H. Torsvik, K. Burke, B. Steinberger, S. J. Webb, L. D. Ashwal, Nature 466, 352 (2010). 33. Y. N. Palyanov, Y. M. Borzdov, A. F. Khokhryakov, I. N. Kupriyanov, N. V. Sobolev, Earth Planet. Sci. Lett. 250, 269 (2006).
5.
Mardor 16.09.2011
Zitat von nixdaja die Forscher können ganz schön schwerhörig und blind sein wenns um andere Studien und Erkenntnisse geht. Hauptsache, man kann dann schön behaupten man habe etwas neu heraus gefunden und bräuchte nun dringend neue Forschungsmillionen. Dass es bei Gold so ist weiss man schon lange.
Ja, toll, Argumentieren auf Bild-Niveau - nur weil Sie es nicht kapieren, ist es zu teuer. Dieses Argument zeigt nochmals, dass Sie von Wissenschaft keine Ahnung haben. "Wenn es bei Gold so ist, muss es bei Diamant genauso sein." - lächerlich.
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