Wo kommt das Gold auf der Erde her? Es gibt neue Hinweise

(Foto: New Africa/Shutterstock)
Wenn das mal nicht eine strahlende Entwicklung ist: Gold ist gefragt wie nie. Lag der Preis für eine Feinunze bis vor 20 Jahren unter 500 Euro, so kostet sie heute um die 3.000 Euro. Die weltweite Goldförderung feierte 2024 ein Rekordjahr. Mit wohl über 3.661 Tonnen wurde so viel Gold gefördert wie nie zuvor.
Wo das Gold der Erde ist
Damit verfügt die gesamte Menschheit jetzt vermutlich über mehr als 216.265 Tonnen Gold, das sie der Erde seit Urzeiten entnommen hat. Einiges davon ist inzwischen verschollen oder liegt in Schiffswracks auf dem Meeresgrund. Kriege und Verbrechen sorgten dafür, dass das Gold sich in den reichen Ländern anhäufte. Fast 17,5 Prozent liegen heute in den Tresoren von Zentralbanken, vor allem in den USA und in Deutschland. 45 Prozent allen Goldes ziert als Schmuck jedoch die Arme, Handgelenke, Hälse und Köpfe reicher Menschen. Der Rest ist in Smartphones, Laptops, Waffenelektronik und Elektroautos verbaut.
Keineswegs glänzend ist allerdings dieser Umstand des Goldes: Rund 20 Prozent der Jahresproduktion stammen aus illegalem Kleinbergbau, von dem schätzungsweise 15 Millionen Menschen ärmlich leben, ein Drittel davon Kinder. Davon lassen sich Waffen auf Schwarzmärkten kaufen oder Soldat:innen und Kämpfer:innen bezahlen. Auf obskuren Wegen „weiß“ gewaschen landet einiges davon dennoch auf den legalen Edelmetallmärkten in den reichen Ländern.
Forschung, wie Gold entstanden ist
Wie das Gold eigentlich entstanden ist, davon haben Forscher inzwischen eine recht gute Vorstellung. Genau wie auch Silber, Platin, Palladium und alle anderen Elemente, die schwerer sind als Eisen, konnte es während der Entwicklung des Weltalls nicht wie die leichteren Elemente durch Kernfusion in Sternen entstehen. Während bei der Kernfusion Energie abgegeben wird, können Schwermetalle nur mit unvorstellbar viel Energie entstehen.
Die notwendige Energiemenge kann nur die Explosion eines massereichen Sterns freisetzen, der in einer Supernova oder einer noch gewaltigeren, aber seltenen Hypernova untergeht. Auch bei der Verschmelzung zweier Neutronensterne herrschen Bedingungen, die extrem genug sind, Edelmetallelemente zu erzeugen.
Bei solchen kosmischen Ereignissen nehmen Atomkerne sehr viele Neutronen auf. Bei massereichen Sternen passiert dieser Neutroneneinfang innerhalb von Sekundenbruchteilen, bei masseärmeren Sternen kann das Jahre bis Jahrtausende dauern.
Anschließend wandeln sich die Elemente durch Beta-Zerfälle recht schnell in stabile, schwere Elemente um, bis hin zu den Edelmetallen. Massearme Sterne fangen Neutronen in den ruhigeren Zeiten vor weiteren Beta-Zerfällen ein. Die Explosionen schleudern die so entstandenen Elemente ins Weltall, um irgendwann auf Planeten niederzugehen.
Gold, das bis zum Erdkern absinkt
Gold und die anderen Edelmetalle, die über die Jahrmilliarden aus dem All auf die Erde fielen, dürften aber wegen ihres hohen Gewichts über die Zeit bis zum flüssigen Erdkern in mehr als 3.000 Kilometer Tiefe hinabgewandert sein. Denn im Granit- und Basaltgestein der Erdkruste und im Silikatgestein im Erdmantel blieben nur leichtere Elemente hängen.
Das Gold und die Edelmetalle, die heute in der Erdkruste lagern und sich dort fördern lassen, dürften also erst später auf die Erde gelangt sein, besagt eine Theorie. Meteoroiden oder Asteroiden hätten sie danach aus dem Sternenstaub zur Erde gebracht. Sie wären dann zwar auch abgesunken, aber nur bis zum oberen Mantel, wo sie an einer Barriereschicht hängen geblieben wären.
Konvektionsströmungen, die durch Druck und Temperaturunterschiede im Erdmantel entstehen, drückten sie dann nach oben. Im Verlauf von Milliarden Jahren gelangte das Gold dann schließlich durch tektonische Vorgänge so weit an die Erdoberfläche, dass es am Grund von Flüssen und Felsenhöhlen aufblinkte.
Andere Gold-Theorien
Aber es könnte auch anders gewesen sein: Forscher der Carleton-Universität in Ottawa, Kanada fanden bereits 2019 Hinweise darauf, dass der flüssige Erdkern nicht so strikt vom festen Erdmantel isoliert ist, wie bis dahin vermutet. Vielmehr transportieren an vielen Stellen aufsteigende Mantelströmungen Material aus dem Erdkern an die Oberfläche, darunter auch Gold und Co. Auf diesen sogenannten Mantelplumes entstanden beispielsweise Inselgruppen wie Hawaii, Samoa oder Tahiti – Vulkaninseln, die aber außerhalb der ebenfalls vulkanisch aktiven Plattenverschiebungen liegen, wie dem pazifischen Feuerring.
Diese Erklärung bestätigten kürzlich Nils Messling und seine Kollegen von der Abteilung Geochemie und Isotopengeologie der Universität Göttingen. Die Göttinger Forscher untersuchten nämlich vulkanisches Basaltgestein auf Hawaii. Da die Inseln über einem Magmaaufstrom aus dem unteren Erdmantel sitzen, dürften zumindest Teile der Gesteine von der Grenze zwischen Erdkern und -mantel stammen.
Als Indikator nutzten die Forscher das schwere Ruthenium-Isotop 100RU. Ruthenium ist eines der seltensten Elemente der Erde, das wie alle anderen Edelmetalle bis in den Erdkern hinabsank. Sollte es sich in dem oberflächlichen Vulkangestein von Haiti angereichert haben, wäre das ein Beweis, dass auch Gold und andere Edelmetalle in die oberen Erdschichten sickern konnten.
In der Tat war es so, und damit der Beweis erbracht, dass durchaus riesige Mengen von heißem Mantelmaterial nicht nur Inseln entstehen lassen, sondern auch Gold, Silber, Platin, Palladium und alle anderen Edelmetalle so weit nach oben bringen, dass Menschen sie fördern können.
Offene Fragen
Dennoch bleiben einige Fragen offen, nämlich wie viele edle Metalle überhaupt aus dem Kern in den Mantel übergetreten sind, seit wann die Mantelplumes bestehen und ob die heute beobachteten Prozesse vor Milliarden Jahren genauso abliefen.
Die in Jahrmilliarden auf der Erde angereicherten Edelmetalle sind somit eine endliche Ressource. Nach Schätzungen von Expert:innen gibt es noch rund 52.000 Tonnen wirtschaftlich abbauwürdiges Gold, was wohl nur noch für 15 Jahre reichen wird.