oceanen beslaan 71% van het aardoppervlak. Ze spelen een belangrijke rol in de watercyclus die water door de atmosfeer circuleert. Maar wist je dat er ook een diepe watercyclus is? Het beschrijft hoe tektonische platen water water in de aardmantel brengen. Daar wordt het geabsorbeerd door een mineraal genaamd ringwoodiet. Later ontsnapt het water aan de ringwoodiet en reist terug naar het oppervlak in magma.

Wat is ringwoodite? Hoe vormt het zich?

tot voor kort hadden wetenschappers nog nooit ringwoodiet gezien vanuit de aarde. Om het mineraal te bestuderen, moesten ze het in een lab synthetiseren of uit meteorieten halen. In 2014 werd voor het eerst een klein monster van het mineraal uit de aarde gehaald. Een graan werd gevonden in een diamant gedolven in Brazilië. Het kleine fragment was minder dan 40 micrometer lang.

wist u dat?

Als u van juwelen houdt, bent u wellicht bekend met de edelsteen peridot, de edelsteenvorm van olivijn!

De Diamant kwam oorspronkelijk uit de overgangszone van de aardmantel. De overgangszone ligt enkele honderden kilometers onder het oppervlak. Dat is waar hoge temperaturen en druk ringwoodiet creëren uit olivijn, een ander mineraal.

bent u bekend met de theorie van platentektoniek? Het beschrijft hoe het aardoppervlak bestaat uit rotsachtige platen. Deze borden zitten bovenop de mantel. Wetenschappers denken dat de olivijn die de ringwoodiet werd in de Braziliaanse diamant van een van deze platen kwam. De plaat lag op de bodem van de oceaan. Het trok de olivijn diep onder het oppervlak. Het bracht ook wat oceaanwater mee.

in de overgangszone werd de olivine verhit en samengeperst tot ringwoodiet. Uiteindelijk vormde zich een diamant rond de ringwoodiet. Toen bracht een vulkaan de diamant naar de oppervlakte.

wist u dat?

sporen van ringwoodiet zijn gevonden in stenen uit de tenham meteorietregen.

Ringwoodiet kan water opnemen. Maar het kan geen water opnemen in vloeibare, vaste of gasvorm! Hoge temperaturen en druk veranderen olivine niet alleen in ringwoodiet. Ze veroorzaken ook watermoleculen te splitsen. Hierdoor ontstaan hydroxylradicalen (- OH). Poriën in de ringwoodiet absorberen de hydroxylradicalen. Dit vangt het afgebroken water in de moleculaire structuur van het mineraal.

Er waren hydroxylradicalen in het ringwoodiet gevangen in de Braziliaanse diamant. Het gewicht van het water was ongeveer 1% van het totale gewicht van het monster. Wetenschappers vergeleken dit met de totale hoeveelheid ringwoodiet in de aardmantel. Het lijkt erop dat de hoeveelheid water diep onder het oppervlak van de planeet ongeveer gelijk is aan de hoeveelheid in de oceanen!

Wat Is de rol van Ringwoodiet in de diepe watercyclus?

de diepe watercyclus circuleert oceaanwater diep onder het oppervlak van de planeet en weer omhoog.water wordt onder het aardoppervlak vervoerd in subductiezones. Subductie gebeurt wanneer een oceanische plaat onder een continentale plaat glijdt.

Onder het oppervlak helpt water magma te creëren en vulkanen te vormen. Wanneer een vulkaan uitbarst, bereikt het magma het oppervlak in de vorm van lava.

onderzoekers hebben gekeken naar hoe magma zich vormt in de overgangszone. Eerst analyseerden ze seismische gegevens met betrekking tot aardbevingen en vulkanische activiteit. Daarna synthetiseerden ze ringwoodite in hun lab. Ze stelden het mineraal bloot aan dezelfde hoge temperaturen en druk als in de overgangszone. De ringwoodiet begon te smelten, waardoor er wat water vrijkwam. Het water verminderde het smeltpunt van het gesteente, waardoor magma kon ontstaan.

mensen kunnen het water diep onder het aardoppervlak niet echt gebruiken. Maar het is belangrijk om te begrijpen hoe water van het oppervlak naar de mantel gaat en weer omhoog gaat.

de diepe watercyclus is een belangrijke manier waarop de planeet zijn water cycli. Het benadrukt ook hoe tektonische platen bewegen en hoe vulkanen zich vormen. Deze processen laten zien hoe water, gassen en mineralen zich voortdurend verplaatsen tussen het aardoppervlak en het aardoppervlak.

wist u dat?in 2018 ontdekten wetenschappers de eerste vrij gevormde H2O-moleculen in de aardmantel. De moleculen werden samengeperst in diamanten als fragmenten van waterijs genaamd “ice-VII.”