Manche Forscher sind der Meinung, dass der Prozess der Plattentektonik schon vor vier Milliarden Jahren einsetzte. Wie Stern schreibt, musste die Erde aber erst gehörig abkühlen, damit die ozeanische Kruste schwer genug werden konnte, um darunter liegende Mantelschichten zu durchbrechen.
Der Geologe wollte nun herausfinden, wann Gesteine, die typisch für Subduktionszonen sind, erstmals in der Erdgeschichte gehäuft auftraten. Dafür suchte er nach geologischen Formationen und Gesteinssorten, die nur im Umfeld von Subduktionszonen entstehen. Zum einen fahndete er nach so genannten Ophioloten, Splitter ozeanischer Kruste, die bei der Subduktion vom Meeresboden abgeschabt und auf einen Kontinent geschoben wurden. Außerdem bestimmte er das Alter von Gesteinen, unter anderem bestimmten Schiefern, die bei dem hohen Druck, aber vergleichsweise niedrigen Temperaturen in der Tiefe von Subduktionszonen entstehen.
Sein Ergebnis: Die moderne Plattentektonik hat erst innerhalb der vergangenen Milliarde Jahre, im geologischen Zeitalter Neoproterozoikum eingesetzt.
In dieser Zeit machte das Klima eine extreme Achterbahnfahrt durch: Zwischen 750 und 630 Millionen Jahren vor der Gegenwart verwandelte sich die Erde mehrfach in einen Schneeball, sie vereiste bis auf dünne, eisfreie Streifen am Äquator komplett. Stern spekuliert, dass das Einsetzen der Plattentektonik diese Klimaschwankungen verursacht haben könnte. Die beginnende Bewegung der Kontinente brachte wahrscheinlich die Stoffkreisläufe auf der Erde durcheinander, unter anderem den Kohlenstoffkreislauf, mit dem die Konzentration des Treibhausgases Kohlendioxid in der Atmosphäre eng verknüpft ist.
Robert J. Stern: “Evidence from ophiolites, blueschists, and ultrahigh-pressure metamorphic terranes that the modern episode of subduction tectonics began in Neoproterozoic time”, Geology, Bd. 33, Nr. 7, S. 557?560, doi: 10.1130/G21365.1
