Neue Hinweise auf Gold aus dem Erdkern: Ruthenium-Spuren in Hawaii-Lava

Tief unter der massiven Erdkruste und den glühend heissen Schichten im Inneren des Planeten verbirgt sich ein riesiger Vorrat an Gold und weiteren Edelmetallen.

Seit Langem gehen Forschende davon aus, dass diese Reichtümer – darunter Gold und Ruthenium – in der Nähe der Kern-Mantel-Grenze festgehalten werden, einer Zone rund 3.000 Kilometer unter der Oberfläche.

Neue Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass ein Teil dieser Metalle allmählich nach oben gelangt – etwa über Vulkanausbrüche auf Inseln wie Hawaii. In hawaiianischer Lava wurden Spuren von Ruthenium nachgewiesen, die auf ein langsames „Leck“ aus den tiefsten Bereichen der Erde hindeuten.

Ein grosser Teil dieser Erkenntnisse geht auf die Arbeiten von Dr. Nils Messling von der Universität Göttingen zurück.

Gold, Metalle und der Erdkern

„Als die ersten Ergebnisse eintrafen, wurde uns klar, dass wir buchstäblich Gold gefunden hatten! Unsere Daten bestätigten, dass Material aus dem Kern, einschliesslich Gold und anderer Edelmetalle, in den darüberliegenden Erdmantel austritt“, sagte Dr. Messling begeistert.

Er und weitere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler identifizierten in Lava chemische Signaturen, die darauf schliessen lassen, dass Metalle aus dem Erdkern bis an die Oberfläche wandern können.

Diese Resultate passen zu früheren Untersuchungen, in denen in bestimmten vulkanischen Gesteinen auffällige Isotope von Wolfram festgestellt wurden.

Durch den Vergleich sehr präziser Isotopenverhältnisse stiessen die Teams auf Abweichungen, die sich nur durch eine verborgene Quelle tief im Inneren des Planeten erklären lassen.

Geschmolzenes Gestein transportiert Metalle

„Unsere Ergebnisse zeigen nicht nur, dass der Erdkern nicht so isoliert ist, wie bislang angenommen“, erklärte Professor Matthias Willbold, ebenfalls von der Universität Göttingen.

„Wir können nun auch nachweisen, dass gewaltige Mengen überhitzten Mantelmaterials, mehrere Hundert Billiarden metrische Tonnen Gestein, an der Kern-Mantel-Grenze entstehen und zur Erdoberfläche aufsteigen, um ozeanische Inseln wie Hawaii zu bilden,“

Ein grosser Teil der Hinweise fand sich im geschmolzenen Gestein, das die Vulkane Hawaiis speist.

Diese Details geben Einblick, wie im Erdkern gebundene Metalle über Ströme magmatischer Fluide in höhere, flachere Bereiche mitgeführt werden könnten.

Für Menschen verläuft dieser Transport extrem langsam – doch selbst ein minimaler Aufwärtsfluss kann über Millionen Jahre beträchtliche Mengen wertvoller Elemente verlagern.

Ausgetretene Metalle und Lagerstätten an der Oberfläche

Ein Teil des Goldes und verwandter Metalle, die heute in moderner Technologie genutzt werden, könnte einst in der Nähe des Erdmittelpunkts gelegen haben. Edelmetalle sind zentral für Bereiche wie erneuerbare Energien, Elektronik und Medizintechnik.

Wie gross dieser Materialaustausch tatsächlich ist, wird weiterhin erforscht; die Möglichkeit wirft jedoch neue Fragen dazu auf, wie Lagerstätten überhaupt entstehen.

Fachleute weisen zudem darauf hin, dass die Knappheit von Gold an der Oberfläche seine historische Bedeutung und monetäre Rolle mitgeprägt hat. Zu verstehen, dass Spuren davon aus grosser Tiefe in den Mantel sickern, könnte verändern, wie Forschende über die Verteilung von Metallen und die Entwicklung von Planeten nachdenken.

Die inneren Schichten der Erde tauschen Material aus

Lange Zeit stellten sich Geologinnen und Geologen den Erdkern als abgeschottetes Reservoir vor, getrennt durch Tausende Kilometer dichtes Gestein. Neuere Daten stellen diese Sichtweise infrage und sprechen für einen langsamen, aber anhaltenden Stoffaustausch.

Ob solche Wechselwirkungen bereits seit der frühesten Erdgeschichte stattfinden, ist weiterhin Gegenstand aktueller Forschung.

Forschende betonen, dass der heutige Metallfluss aus dem Kern viel zu gering ist, um einen Goldrausch auszulösen. Sie sehen darin vielmehr ein geologisches Phänomen, das zeigt, wie Prozesse im Erdinneren die Oberfläche auf unerwartete Weise fortlaufend mitprägen.

Edelmetalle aus den frühesten Tagen der Erde

Auch die Bewegung von Ruthenium-Isotopen liefert Hinweise darauf, aus welchen Materialarten die Erde ursprünglich entstanden ist.

Forschende gehen davon aus, dass der Erdkern den chemischen Fingerabdruck uralter planetarer Bausteine bewahrt – und damit etwas anderes repräsentiert als Material, das später in einer Phase der späten Akkretion hinzugekommen ist.

Das würde bedeuten: Ein Teil der Metalle, die heute mit vulkanischen Auftriebsströmen nach oben gelangen, könnten Relikte aus den ersten Phasen der Erdentstehung sein. Das böte seltene Einblicke in Vorgänge von vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren.

Metallfluss zeigt Veränderungen im Erdkern

„Ob die Prozesse, die wir heute beobachten, auch in der Vergangenheit wirksam waren, muss noch bewiesen werden. Unsere Ergebnisse eröffnen eine völlig neue Perspektive auf die Entwicklung der inneren Dynamik unseres Heimatplaneten“, bemerkte Dr. Messling.

Einige Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vermuten, dass Gesteinsplumes, die Metalle mitführen, über lange Zeiträume geochemische Unterschiede in Ozeanen und Atmosphäre begünstigt haben könnten.

Ausserdem wird diskutiert, wie solche Plumes Vulkaninselketten beeinflussen und welche Rolle sie bei der Verteilung bestimmter Mineralvorkommen spielen.

Vulkane, Erdkern und Goldlagerstätten

Die Resultate sind nicht nur für Geologinnen und Geologen relevant. Dass kernbürtiges Material nahe der Oberfläche nachweisbar ist, könnte verändern, wie Modelle zu Wärmefluss der Erde, zur Entstehung des Magnetfelds und zur tiefen Mantelkonvektion aufgebaut werden.

Über reine Grundlagenforschung hinaus könnte der Nachweis eines Austauschs zwischen Kern und Mantel eines Tages auch beeinflussen, wie mineralische Ressourcen gefunden und bewertet werden – insbesondere in vulkanischen Regionen, die bisher kaum beachtet wurden.

Als Nächstes geht es darum, die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der Metalle aus dem Kern austreten, und zu klären, wie sie durch den Erdmantel aufsteigen.

Isotopenmessungen weiterer Elemente könnten zusätzliche Hinweise auf die Zusammensetzung der inneren Zonen unseres Planeten liefern.

Diese Messungen sollen dabei helfen, grundlegende Fragen zur Planetenentstehung, zum laufenden Austausch zwischen Erdschichten und zum Ursprung jener Metalle zu beantworten, die wichtige Technologien antreiben.

Dieses Wissen könnte lang etablierte Vorstellungen verschieben und neue Facetten der Komplexität der Erde sichtbar machen.

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