Gestein aus Papua-Neuguinea kühlte ab, als es tiefer in den Untergrund gelangte, zeigt Studie

Ein internationales Forschungsteam untersuchte ein Gestein aus dem Norden Papua-Neuguineas, wo die australische und die pazifische tektonische Platte aufeinander zubewegen, wodurch Gesteine durch einen als Subduktion bekannten Prozess tief in den Untergrund transportiert werden, wie Phys.org berichtet. Die Forschenden fanden heraus, dass das Gestein in einer Tiefe von 45 Kilometern (28 Meilen) unter der Oberfläche Temperaturen von etwa 800 °C (1.472 °F) ausgesetzt war. Es wurde um etwa 100 °C kälter, nachdem es Tiefen von mehr als 90 Kilometern (56 Meilen) erreicht hatte.

Der Co-Autor der Studie, Dr. Axel Schmitt von der Curtin University, sagte, der Befund sei unerwartet gewesen, da normalerweise erwartet werde, dass die Temperaturen mit der Tiefe allmählich zunehmen. „In etwa 45 Kilometern (28 Meilen) Tiefe war das Gestein überraschend heiß, doch als es tiefer gelangte, geriet es in eine Umgebung, die kühler war, als wir in dieser Tiefe normalerweise erwarten würden“, sagte Schmitt.

Die Forschenden rekonstruierten die Geschichte des Gesteins, indem sie winzige Einschlüsse der Minerale Coesit und Zirkon analysierten, die im Mineral Granat eingeschlossen waren, wie Phys.org berichtet. Coesit entsteht unter extrem hohen Drücken und liefert Belege dafür, dass das Gestein Tiefen von mindestens 90 Kilometern (56 Meilen) erreichte. Zirkon lieferte Altersinformationen darüber, wann dies geschah.

Schmitt sagte, die Ergebnisse stellten aktuelle Modelle der thermischen Bedingungen in Subduktionszonen infrage. Eine Möglichkeit sei, dass intensive Scherung dort, wo die tektonischen Platten aufeinandertreffen, in relativ geringen Tiefen zusätzliche Wärme erzeuge. Eine weitere Möglichkeit sei, sagte er, dass die Subduktionszone sich noch nicht auf die erwarteten niedrigeren Temperaturen abgekühlt habe.

Schmitt sagte, Subduktionszonen seien Orte von Erdbeben und vulkanischer Aktivität und spielten eine wichtige Rolle im langfristigen Kohlenstoffkreislauf der Erde, indem sie Gesteine und Elemente tief in den Planeten transportieren. Er sagte, die Ergebnisse legten nahe, dass die thermische Struktur dieser Zonen komplexer sein könnte als bisher angenommen. „Diese Temperaturveränderungen zu verstehen, hilft uns, ein klareres Bild der extremen Bedingungen tief im Inneren der Erde zu gewinnen, wo tektonische Platten kollidieren und Prozesse antreiben, die die Oberfläche des Planeten formen“, sagte er.

Die Studie von Jan Schönig und Kollegen wurde 2026 in Nature Geoscience veröffentlicht, mit DOI 10.1038/s41561-026-02110-1. Phys.org berichtete, die Entdeckung des unerwartet heißen Gesteins stelle das Verständnis der Wissenschaftler davon infrage, wie Wärme tief im Inneren des Planeten verteilt wird, mit möglichen Auswirkungen darauf, wie sie Erdbeben, vulkanische Aktivität und die Bewegung von Kohlenstoff durch die Erde verstehen.