Geophysik Das meiste Wasser ist nicht auf, sondern unter der Erde

Das meiste Wasser auf unserer Erde haben wir (und alle Satelliten) wahrscheinlich noch nie zu Gesicht bekommen. Denn wie Forschende jetzt nahelegen, befindet es sich im tiefen Inneren unseres Planeten.

Wellen brechen sich an der Küste der Kanarischen Inseln.
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Wenn das die Terranauten im Science-Fiction-Streifen The Core – Der innere Kern gewusst hätten, wären sie gut dran gewesen, in ihre feuerfesten Fahrzeuge auch Neoprenanzüge einzupacken. Zumindest ein Blick in Jules Vernes Reise zum Mittelpunkt der Erde hätte gut getan, denn der wusste bereits: Da ist verdammt viel Wasser unter der Kruste.

Gut, ein ganzer Ozean mit Riesenpilzen und Dinos ist es wohl nicht, aber: Das wahrscheinlich meiste Wasser auf unserem Planeten befindet sich im tiefen Inneren der Erde. Diese Erkenntnis hat eine Forschungsgruppe aus China, Großbritannien und Norwegen jetzt im Fachblatt Nature veröffentlicht. Das Wasser scheint von dem an Wasserstoff sehr reichen Sonnennebel zu kommen, welcher nach der Entstehung unserer Sonne übrig geblieben ist und die Grundlage für die Entwicklung der Planeten bildete. Das meiste Wasser unserer Erde hat sich dabei nicht in Ozeanen gesammelt (obwohl dort schon ganz schön viel Wasser drin ist), sondern im Inneren der Erde verteilt.

Aufgeschnittene Erdkugel mit verschiedenen Schichten: Erdkruste 0-35 km, Äußerer Mantel 35-660 km, Innerer Mantel 660-2890 km, Äußerer Kern 2890-5150 km, Innerer Kern 5150-6360 km — Dazu Vergleich mit Piktorgramen: 8 km – Mount Everest, höchster Berg und 11 km – Marianengraben, tiefster Meerespunkt
Die Erdschichten: Unter der uns wohlbekannten Kruste geht's erst richtig los! Bildrechte: MDR und imago/tockTrek Images

Was ist Wasser?

Wasser ist kein chemisches Element, sondern eine Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff. Umgangssprachlich bezeichnen wir nur den flüssigen Zustand von Wasser so. Der feste Zustand heißt Eis, der gasförmige Wasserdampf.

Das würde auch die geringe Dichte des Erdkerns erklären. Der befindet sich innerhalb des Erdmantels (und der wiederum unter der wirklich sehr dünnen Kruste). Der Erdkern bezeichnet den innersten Teil unseres Planeten, der in einen äußeren und einen inneren Kern unterschieden wird. Die Wissenschaft geht davon aus, dass der erst im 20. Jahrhundert von der dänischen Wissenschaftlerin Inge Lehmann entdeckte innere Kern aus festem Eisen und Nickel besteht und der äußere Kern aus flüssigem Eisen, Nickel und weiteren Elementen, deren Zusammensetzung nicht abschließend geklärt ist – denn eine Reise zum Erdinneren ist schon alleine wegen der hohen Temperaturen und des hohen Drucks kein allzu einfaches Unterfangen.

Drei oder sieben – was sind Ozeane?

Ozeane werden auch Weltmeere genannt und beschreiben die größten Wassermassen auf unserer Erde, als Gegenstück zu den Landmassen. Vereinfacht zählen nur der Atlantische, der Indische und der Pazifische Ozean dazu. Allerdings sind auch der Arktische ganz im Norden und der Antarktische Ozean ganz im Süden Ozeane. Die sieben Weltmeere sind ein historischer Begriff und nicht genau definiert.

Aber auch ohne Terranauten zu sein, sind die Forschenden dem Geheimnis der Zusammensetzung jetzt möglicherweise etwas näher gekommen und können sich vorstellen, dass Wasserstoff eines der vorherrschenden Elemente ist. Bei nur einem Gewichtsprozent Wasserstoff im Kern, wären Dichte und seismische Geschwindigkeit des Kerns stimmig und die Zusammensetzung würde passen. Das hieße den neuen Berechnungen zu Folge aber auch, dass sich im Mantel - also dem Teil zwischen Erdkern und Erdkruste - etwa 130 Ozeane Wasser befinden müssten. Das Forschungsteam geht davon aus, dass es, je nach Berechnungsgrundlage, mindestens 23 Ozeane im Mantel sein müssten. Zieht man das Urmeer an der der Oberfläche ab – also der Ozean aus dem unsere Ozeane entstanden sind – bleiben noch 22 übrig. Wer schon mal tauchen war und glaubt, viel Wasser gesehen zu haben, weiß jetzt, was viel Wasser ist.

Die Forscher glauben im Übrigen auch, dass der Wasserstoff nicht nur im äußeren, flüssigen Erdkern steckt, sondern auch im festen inneren. Diese Erkenntnis kann helfen, unser Verständnis vom innersten Etwas unseres Heimatplaneten zu verbessern. Und eine Reise zum Mittelpunkt der Erde möglicherweise obsolet machen. Schade fast.

flo

Link zur Studie

Die Studie The Earth’s core as a reservoir of water erschien am 18. Mai 2020 in Nature.
DOI: 10.1038/s41561-020-0578-1

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