Dele af Jordens kappe smelter og frigiver store mængder vand

I den såkaldte kappe-overgangszone omkring 400-700 km under jordoverfladen findes måske vandmængder, der er tre gange så store som mængden af vand i verdenshavene.

Det oplyser Brandon Schmandt fra University of New Mexico og Steven D. Jacobsen fra Northwestern University i Illinois, der har stået i spidsen for et forskningshold, der rapporterer om vandindholdet i Jordens kappe i Science.

Vandet findes ikke i flydende form eller som is, men er bl.a. bundet i mineralet ringwoodit, som indeholder mangan, jern og silikat.

Formodningen er, at vand fra overfladen via pladetektonik kan bringes til disse dybder i undergrunden.

Det har længe været formodet, at noget sådant kunne finde sted, men Schmandt og Jacobsen har som de første vist, at der på regional skala i et område, der dækker det meste af USA, findes vand i meget store mængder.

Brandon Schmandt har undersøgt strukturen af Jordens skorpe og kappen gennem seismiske bølger fra jordskælv. Steven D. Jacobsen har lavet laboratorieeksperimenter omkring de geofysiske processer.

»Ringwoodit er en som en svamp til at suge vand,« forklarer Steven Jacobsen.

Når ringwoodit presses dybere ned i Jorden på grund af subduktionsprocesser, omdannes det til silikat-perovskit, der ikke kan absorbere vand. Det betyder, at klippematerialet i bunden af kappeovergangszone smelter. Det frigivne vand kan indfanges i overgangszonen.

Når klippen smelter, bliver hastigheden for de seismiske bølger lavere. Det er målt med et netværk af flere tusinde seismiske og andre geofysiske instrumenter, der indgår i USArray, der er en del af et større program kaldt EarthScope,.