oceaner täcker 71% av jordens yta. De spelar en viktig roll i vattencykeln som cirkulerar vatten genom atmosfären. Men visste du att det också finns en djupvattencykel? Den beskriver hur tektoniska plattor vatten bär vatten i jordens mantel. Där absorberas det av ett mineral som kallas ringwoodite. Senare flyr vattnet från ringwoodite och reser tillbaka till ytan inuti magma.

vad är ringwoodite? Hur bildas det?

fram till nyligen hade forskare aldrig sett ringwoodite inifrån jorden. För att studera mineralet var de tvungna att syntetisera det i ett laboratorium eller extrahera det från meteoriter. År 2014 extraherades ett litet prov av mineralet från jorden för första gången. Ett korn hittades i en diamant som bryts i Brasilien. Det lilla fragmentet var mindre än 40 mikrometer långt.

visste du?

om du gillar smycken kanske du känner till ädelstenen peridot, som är pärleformen av olivin!

diamanten kom ursprungligen från övergångszonen på jordens mantel. Övergångszonen ligger flera hundra kilometer under ytan. Det är där höga temperaturer och tryck skapar ringwoodite ur olivin, ett annat mineral.

är du bekant med teorin om plattektonik? Den beskriver hur jordens yta består av steniga plattor. Dessa plattor sitter ovanpå manteln. Forskare tror att olivin som blev ringenwoodite i den brasilianska diamanten kom från en av dessa plattor. Plattan var belägen längst ner i havet. Det drog olivinen djupt under ytan. Det tog också lite havsvatten med sig.

i övergångszonen upphettades olivinen och komprimerades till ringwoodite. Så småningom bildades en diamant runt ringenwoodite. Sedan tog en vulkan diamanten upp till ytan.

visste du?

spår av ringwoodite har hittats i stenar från Tenham meteoritduschen.

Ringwoodite kan absorbera vatten. Men det kan inte absorbera vatten i flytande, fast eller gasform! Höga temperaturer och tryck förvandlar inte bara olivin till ringwoodite. De får också vattenmolekyler att splittras. Detta skapar hydroxylradikaler (- OH). Porer i ringwooditen absorberar hydroxylradikalerna. Detta fångar upp det nedbrutna vattnet inuti mineralets molekylstruktur.

det fanns hydroxylradikaler i ringwooditen fångad i den Brazillianska diamanten. Vattnets vikt var cirka 1% av provets totala vikt. Forskare jämförde detta med den totala mängden ringwoodite som uppskattades vara i jordens mantel. Det ser ut som att mängden vatten djupt under planetens yta är ungefär lika med mängden i oceanerna!

Vad är Ringwoodites roll i Djupvattencykeln?

djupvattencykeln cirkulerar havsvatten djupt under planetens yta och tillbaka upp igen.
vatten transporteras under jordens yta vid subduktionszoner. Subduktion händer när en oceanisk platta glider under en kontinental platta.

under ytan hjälper vatten att skapa magma och bilda vulkaner. När en vulkan utbrott når magma ytan i form av lava.

forskare har tittat på hur magma bildas i övergångszonen. Först analyserade de seismiska data relaterade till jordbävningar och vulkanaktivitet. Sedan syntetiserade de ringwoodite i sitt laboratorium. De utsatte mineralet för samma höga temperaturer och tryck som finns i övergångszonen. Ringwooditen började smälta och släppte lite av sitt vatten. Vattnet minskade bergets smältpunkt, och detta gjorde det möjligt för magma att bildas.

människor kan inte riktigt använda vattnet som finns djupt under jordens yta. Men det är viktigt att förstå hur vatten färdas från ytan till manteln och tillbaka upp igen.

djupvattencykeln är ett viktigt sätt att planeten cyklar sitt vatten. Det belyser också hur tektoniska plattor rör sig och hur vulkaner bildas. Dessa processer visar hur vatten, gaser och mineraler ständigt rör sig mellan jordens yta och dess inre.

visste du?

år 2018 upptäckte forskare de första fritt bildade H2o-molekylerna i jordens mantel. Molekylerna komprimerades i diamanter som fragment av vattenis som kallas ”ice-VII.”