Diamanten wachsen in saurer Umgebung
„Unsere Ergebnisse legen die Grundlage für eine bessere Theorie zum Kohlenstoffzyklus in der Tiefe der Erde“, sagt Dimitri Sverjensky von der Johns Hopkins University in Baltimore. Dazu entwickelte er mit seinem Kollegen Fang Huang ein Computermodell, das das Verhalten von mineralreichen Flüssigkeiten im Kontakt zu Silikatgesteinen - sogenanntem Eklogit - in großer Tiefe simulierte. In einer 900 Grad heißen Umgebung und unter hohem Druck von fünf Gigapascal war demnach ein mehrstufiger Prozess möglich, bei dem Magnesiumkarbonat mit Protonen aus einer sauren Flüssigkeit reagierte. Dadurch sank der pH-Wert der mineralischen Fluide. Parallel konnte reiner Kohlenstoff für die Diamantbildung entstehen.
Bisher gingen Geowissenschaftler davon aus, dass sich Diamanten ausschließlich über Redox-Reaktionen aus eingeschlossenem Methan oder Kohlendioxid bilden konnten. Diesen Weg halten Sverjensky und Huang zwar weiterhin für möglich, doch konnten sie ihn um einen weiteren Mechanismus ergänzen. Mit Experimenten etwa in einer Hochdruckzelle könnte nun dieser bisher nur simulierte Prozess der Diamantenbildung bestätigt werden.
Lukrative Hinweise, wo in Zukunft noch erfolgreicher nach Diamanten geschürft werden könnte, hatten sich die beiden Wissenschaftler allerdings nicht zum Ziel gesetzt. Doch könnte ihr Ansatz die Zusammensetzung der häufig in Diamanten eingeschlossenen Flüssigkeiten erklären helfen. Insgesamt besteht damit die Möglichkeit, den Kreislauf von Kohlenstoffverbindungen im oberen Erdmantel nachzuzeichnen und mehr über die komplexen Vorgänge in der Tiefe der Erde zu erfahren.