Neue Forschungsergebnisse zeigen, wie außergewöhnliche Mineralien Wasser hunderte Kilometer unter der Erde speichern, und fordern damit unser Verständnis des Planeteninneren heraus.
Stellen Sie sich vor, Sie würden ein riesiges Wasserreservoir entdecken, das hunderte Kilometer unter der Erdoberfläche verborgen ist – und potenziell so viel Wasser enthält wie alle Ozeane, Meere und Golfregionen zusammen.
Es klingt wie Science-Fiction. Dennoch haben Forscher überzeugende Beweise dafür gefunden, dass riesige Wassermengen im Gestein des Erdmantels gespeichert sein könnten, in einer Tiefe zwischen etwa 410 und 660 Kilometern.
Im Gegensatz zum Atlantik oder Pazifik handelt es sich hierbei jedoch nicht um einen Ozean aus flüssigem Wasser. Es ist etwas wohl noch Außergewöhnlicheres: Wasser, das unter immensem Druck chemisch in feste Mineralien eingebunden ist.
Und sein tatsächliches Volumen bleibt eine der großen unbeantworteten Fragen der Geologie.
Ein Reservoir, größer als alle Ozeane?
Nach Angaben des US Geological Survey enthalten die Ozeane an der Erdoberfläche etwa 1,338 Milliarden Kubikkilometer Wasser.
Das reicht aus, um mehr als 535 Millionen olympische Schwimmbecken zu füllen.
Bedenken Sie nun die Möglichkeit, dass eine vergleichbare Menge in einer relativ dünnen Schicht des Erdmantels gespeichert ist.
Die Übergangszone des Mantels erstreckt sich von 410 bis 660 Kilometer unter der Oberfläche – eine Mächtigkeit von 250 Kilometern.
Zum Vergleich: Die Weltmeere haben eine durchschnittliche Tiefe von nur 3,7 Kilometern.
Diese unterirdische Schicht ist also fast 68-mal dicker als der durchschnittliche Ozean tief ist.
Einige Studien deuten darauf hin, dass die Mineralien in dieser Zone theoretisch das Äquivalent mehrerer Ozeane an Wasser speichern könnten. Andere Analysen weisen darauf hin, dass die tatsächliche Menge erheblich geringer sein könnte.
Die Wissenschaftler haben die globale Gesamtsumme noch nicht genau ermittelt.
Die Entdeckung im Inneren eines Diamanten
Ein Durchbruch gelang 2014, als Forscher unter der Leitung des Geochemikers Graham Pearson einen winzigen Diamanten untersuchten, der in Brasilien entdeckt wurde.
Der Diamant, nur etwa drei Millimeter breit, enthielt einen mikroskopischen Einschluss von Ringwoodit, einem Mineral, das sich unter dem Druck bildet, der tief im Inneren der Erde herrscht.
Die Analyse ergab, dass das Mineral Wasser in einer Menge enthielt, die etwa 1–1,5 % seines Gewichts entsprach.
Das mag unbedeutend klingen.
Aber wenn enorme Mengen an Mantelgestein auch nur 1 % Wasser nach Gewicht enthalten, könnte die Gesamtsumme mit dem Volumen der Oberflächenozeane konkurrieren.
Die Entdeckung lieferte den direkten Beweis dafür, dass Teile des tiefen Erdmantels hydratisiert sind.
Sie bewies nicht, dass das Wasser gleichmäßig über die gesamte Übergangszone verteilt ist.
Wie kann festes Gestein Wasser enthalten?
In Tiefen von hunderten Kilometern erreicht der Druck etwa 14–24 Gigapascal – etwa das 140.000- bis 240.000-fache des atmosphärischen Drucks.
Die Temperaturen können 1.400 °C übersteigen.
Gewöhnliche flüssige Ozeane können unter diesen Bedingungen nicht existieren.
Stattdessen nehmen Mineralien wie Ringwoodit und Wadsleyit Wasserstoff und Hydroxyl in ihre Kristallstrukturen auf.
Stellen Sie sich das Gestein eher als ein riesiges molekulares Speichersystem vor und nicht als einen mit Flüssigkeit gefüllten Schwamm.
Laborexperimente deuten darauf hin, dass diese Mineralien unter geeigneten Bedingungen etwa 1–3 % Wasser nach Gewicht speichern können.
Diese Kapazität ist außergewöhnlich, wenn man sie auf weite Regionen des Mantels hochrechnet.
Wie Wasser hunderte Kilometer in die Tiefe gelangt
Durch die Plattentektonik recycelt die Erde ständig Material.
An Subduktionszonen sinken ozeanische Platten in den Mantel ab und führen wasserhaltige Mineralien und Sedimente mit sich.
Mit zunehmendem Druck und steigender Temperatur transformieren sich die Mineralien und verteilen das gespeicherte Wasser neu.
Ein Teil des Wassers kehrt durch vulkanische Aktivität an die Oberfläche zurück.
Andere Teile können tief unten gefangen bleiben.
Wissenschaftler glauben, dass dieser tiefe Recyclingprozess dazu beigetragen hat, die Wasserverteilung der Erde über geologische Zeiträume hinweg zu regulieren.
Eine im Jahr 2026 veröffentlichte Studie liefert weitere Belege dafür, dass Wasser zwischen Mineralien innerhalb abtauchender tektonischer Platten übertragen werden kann, was potenziell Tiefenbeben und Mantelbewegungen beeinflusst.
Könnte das verborgene Wasser Vulkane beeinflussen?
Absolut – auch wenn die Details noch untersucht werden.
Wasser kann die Schmelztemperatur von Mantelgestein senken, was die Bildung von Magma erleichtert.
Im Jahr 2014 identifizierten Forscher bei der Analyse seismischer Wellen unter Nordamerika Hinweise auf Teilschmelzen nahe der 660-Kilometer-Grenze.
Ihre Ergebnisse deuteten darauf hin, dass Wasser, das bei Mineralumwandlungen freigesetzt wird, zu Schmelzprozessen tief unter der Erde beitragen könnte.
Neuere Laborstudien haben untersucht, wie wasserhaltige Mineralien das Verhalten subduzierender Platten und die Mechanik von Tiefenbeben beeinflussen.
Somit könnte das verborgene Wasserreservoir der Erde helfen, einige der Prozesse zu erklären, die Vulkanismus und tektonische Aktivitäten antreiben.
Warum sich Wissenschaftler noch uneinig sind
Das größte Geheimnis ist nicht, ob tief unter der Erde Wasser existiert. Das tut es.
Die Frage ist, wie viel.
Eine Studie aus dem Jahr 2017, die sich auf die Viskosität von Mineralien stützte, legte nahe, dass die Übergangszone 1–2 % Wasser nach Gewicht in wichtigen Mineralphasen enthalten könnte.
Andere seismische Analysen deuteten auf einen erheblich trockeneren Mantel hin.
Ein späteres Modell schätzte, dass die Übergangszone etwa die Wassermenge eines Oberflächenozeans enthalten könnte.
Die Unterschiede spiegeln die Schwierigkeit wider, eine Umgebung hunderte Kilometer unter dem Boden zu untersuchen.
Kein Bohrprojekt ist auch nur annähernd in diese Tiefen vorgedrungen.
Wissenschaftler müssen sich stattdessen auf seismische Wellen, seltene Mineralproben, Laborexperimente und Computersimulationen verlassen.
Das größte verborgene Reservoir der Erde?
Die Auswirkungen reichen über die Geologie hinaus.
Zu verstehen, wie sich Wasser zwischen der Erdoberfläche und dem Inneren bewegt, könnte helfen zu erklären, wie sich Ozeane entwickelt haben, warum sich Kontinente und tektonische Platten so verhalten, wie sie es tun, und was die Erde von anderen Gesteinsplaneten unterscheidet.
Das Reservoir ist kein zugängliches Trinkwasser und auch kein unentdecktes unterirdisches Meer, das darauf wartet, erforscht zu werden.
Es ist etwas Grundlegenderes: Teil der planetaren Maschinerie, die die Erde seit Milliarden von Jahren geformt hat.
Wir haben den Mond erforscht, Raumsonden über das Sonnensystem hinaus geschickt und ferne Galaxien kartiert – und doch können wir nicht genau sagen, wie viel Wasser nur 660 Kilometer unter unseren Füßen liegt.
Die nächste große Ozean-Entdeckung findet vielleicht nicht auf See statt, sondern durch das Verständnis der Gesteine tief im Inneren unseres eigenen Planeten.
