Stuk oceaanbodem van 3,8 miljard jaar oud wijst op tektoniek

De ontdekking van een 3,8 miljard jaar oud stuk oceaanbodem in het zuidwesten van Groenland is de sterkste aanwijzing tot nu toe dat er op de jonge aarde al sprake was van een vorm van plaattektoniek; een proces waarbij aardschollen ontstaan langs midoceanische ruggen en drijven op een stroperige laag, dieper in de aarde. Wetenschappers onder leiding van Harald Furnes van de universiteit van Bergen in Noorwegen hebben in het zuidwesten van Groenland ofioliet gevonden, een opeenvolging van lagen gesteente die kenmerkend is voor oeroude oceaanbodem (Science, 23 maart). De oceaanbodem is ontstaan langs een midoceanische spreidingsrug uit vloeibaar gesteente dat dieper uit de aarde is opgeweld. Later moet de zeebodem zijn opgestuwd en op het land bewaard gebleven, mogelijk bij een botsing tussen continenten.

Furnes en team vonden in Groenland zogeheten lavadijken: verticale platen van magma die vanuit de diepte zijn opgeweld en gestold. Kenmerkend voor ofioliet zijn ook de zogeheten kussenbasalten, bolvormige stenen die zich vormen als magma op de zeebodem in contact komt met water. De ouderdom van het ofioliet in Groenland komt met 3,8 miljard jaar dicht bij de datering van 4,5 miljard jaar die geofysici hanteren voor het ontstaan van de aarde. De zogeheten Isua-formatie waarin het ofioliet is ontdekt is bekend, omdat sommige wetenschappers menen dat er sporen van zeer vroeg microscopisch leven in te zien zijn.

Robert Stern, een geofysicus die verbonden is aan de universiteit van Texas spreekt desgevraagd van een zeer significante ontdekking. Maar er mag, schrijft hij in een e-mail, niet definitief uit worden geconcludeerd dat er op de jonge aarde plaattektoniek bestond zoals we die nu nog kennen. Die moderne plaattektoniek kent niet alleen midoceanische ruggen, maar ook door subductiezones waar de oceaanbodem onder een andere aardschol schuift en weer dieper in de aarde verdwijnt. Bij dit laatste proces worden kenmerkende gesteenten gevormd zoals blauwschist en die zijn volgens Stern nergens op aarde meer dan een miljard jaar oud. Onduidelijk is nog hoe het afgekoelde oceaanbodem op de vroege aardkorst dan wel verging.

Stern wijst erop dat andere andere hemellichamen met een vaste korst zoals Mars, Venus, de maan en Mercurius op dit moment geen plaattektoniek kennen. In plaats daarvan lijkt het oppervlak van deze hemellichamen stabiel. Mogelijk, oppert hij, is plaattektoniek een tijdelijk fenomeen waardoor een planeet warmte uit de diepte efficiënt kwijt raakt om daarna weer over te gaan naar een stabielere fase.

Michiel van Nieuwstadt