Spektakuläre Entdeckung im Nordatlantik

Spektakuläre Entdeckung im Nordatlantik
20.02.11 12:51
Meeresgeologie
Spektakuläre Entdeckung im Nordatlantik
Die Karte des Nordatlantiks ist um einen Punkt reicher
geworden: Forscherinnen und Forscher entdeckten das
nördlichste hydrothermale Feld der Erde. Sie tauften es auf
den Namen „Loki’s Castle“. Dem internationalen Forscherteam
gehörten auch zwei Erdwissenschaftlerinnen der ETH Zürich
an.
Während dem derzeit laufenden
International Polar Year sind eine
Reihe von Schiffsexpeditionen in
die Polarregionen der Erde geplant.
Im Vergleich zum Vorjahr haben
sich jedoch die Ölpreise mehr als
verdoppelt. Expeditionen drohen
deshalb gekürzt, verschoben oder
gar annulliert zu werden, heisst es
in der Ausgabe der Fachzeitschrift
„Nature“, vom 24. Juli dieses
Ein Tauchroboter, der einen der
Jahres. So gesehen hatten die
Black Smoker von Loki's Castle
Teilnehmer der Schiffsexpedition
erkundet. (Bild: Centre for
Geobiology der Universität
der G.O. Sars, unter Federführung
Bergen)
des Centre for Geobiology der
Universität Bergen, Norwegen, gleich doppelt Glück. Sie konnten
nicht nur ihre Expedition durchführen, sondern entdeckten 2400
Meter tief im Atlantik, 73° nördlicher Breite, ein neues
hydrothermales Feld mit so genannten Black Smokern. Gretchen
Bernasconi-Green, Privatdozentin am Departement für
Erdwissenschaften der ETH Zürich, sagt, dass dies vermutlich das
nördlichste Feld dieser Art ist. Ausserdem befände sich dort
wahrscheinlich auch eine der grössten Sulfidablagerungen von
hydrothermalen Feldern, die bis anhin gefunden wurden. Gretchen
Bernasconi-Green und ihre Doktorandin Tamara Baumberger von der
ETH Zürich, waren Teil des Forscherteams, das Mitte Juli die
spektakuläre Entdeckung machte.
Ultralangsamer Drift
Black Smoker sind kaminartige Schlote, die entstehen, wenn
Meerwasser hunderte von Metern in den Untergrund eindringt, dort
auf mehrere hundert Grad erhitzt wird und wieder an die Oberfläche
gelangt. Das Meerwasser löst auf seinem Weg durch die ozeanische
Kruste Mineralien teilweise auf und wird dabei mit deren chemischen
Elementen angereichert. Wenn bei Loki’s Castle das Meerwasser
wieder aus der Kruste austritt, ist es 300° Celsius heiss. Es reagiert
mit dem eisigen – bis zu -0,7 Grad Celsius kalten - Tiefseewasser,
wodurch sich Rauch entwickelt und Minerale ausgefällt werden. Durch
die gefällten Minerale entstehen die Kaminschlote der Black Smoker.
Die Schlote von Loki’s Castle befinden sich in einem geodynamisch
komplexen und nur wenig erforschten Bereich: Auf einem
Tiefseevulkan des Mittelatlantischen Rückens. An diesem Rücken, der
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den Atlantik als untermeerische Bergkette der Länge nach durchzieht,
wird kontinuierlich Kruste gebildet und die ozeanischen Platten driften
dort auseinander. Mit weniger als sechs Millimetern pro Jahr
geschieht das in dieser Region jedoch äusserst langsam, erklärt
Gretchen Bernasconi-Green. Aussergewöhnlich sei auch, dass Teile
des Gebiets bis zu 1000 Meter dick mit Sedimenten bedeckt sind. Sie
wurden währende der letzten Eiszeit durch Gletscher-Erosion vom
norwegischen Kontinent abgetragen und sind angereichert mit
organischem Material. Dies trage wahrscheinlich dazu bei, dass die
Gewässer im Bereich der Black Smoker reich an Wasserstoff und
Methan sind, sagt Bernasconi-Green.
Bis vor wenigen Jahren ging man davon aus, dass in Gebieten, die
nur langsam auseinanderdriften, die vulkanische Aktivität sehr gering
ist. Dadurch findet sich an diesen Stellen häufig nur sehr dünne bis
gar keine Kruste. Der obere Erdmantel liegt dann praktisch bloss.
Deshalb wurde an diesen Orten ursprünglich auch nicht mit
hydrothermalen Feldern und Black Smokern gerechnet. Umso
überraschter waren die Fachleute, als im Jahr 2005 gleich zwei
derartige Felder in der Nähe der Jan Mayen Insel, nahe Norwegen,
gefunden wurden.
Mystischer Halunke
Loki’s Castle ist nun das dritte hydrothermale Feld, das im
Nordatlantik entdeckt worden ist. Die bis anhin im Umkreis von 100
Metern gefundenen fünf Schlote, mit bis zu elf Metern Höhe, erinnert
an ein Fantasie-Schloss. Das Aussehen zusammen mit der Tatsache,
dass das Gebiet nur schwer zugänglich ist, führten zur
Namensgebung: Loki’s Castle. Loki ist eine Gestalt aus der
nordischen Mythologie, die als eine Art mystischer Halunke
beschrieben wird.
Rund um die Schlote fanden die Forscher ein reichhaltiges
Ökosystem, das nach ersten Beobachtungen einmalig zu sein scheint.
Wie derartige Ökosysteme entstehen konnten, ist bis heute nicht
eindeutig geklärt. Deshalb erhoffen sich die Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler, dass deren Erforschung nicht nur viele Fragen klärt,
sondern auch Hinweis auf die Entstehung des ersten Lebens gibt.
Zurück in den Heimat-Labors
Mit reichlich Gesteins- und Wasserproben im Gepäck, die spezielle
Tauchroboter in der Umgebung von Loki’s Castle gesammelt haben,
ist ein Teil der Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen nun bereits
wieder zurück in ihren Forschungslabors. Die Untersuchung der
Proben könnte Antworten auf offenen Fragen, beispielsweise zur
Entstehung der Ökosysteme, liefern. Gretchen Bernasconi-Green und
Tamara Baumberger möchten in ihrer Studie verifizieren, welche
wesentlichen chemischen Reaktionen zwischen Gestein, Sediment und
Meerwasser stattfinden und was dabei genau passiert. Ausserdem
untersuchen die Forscherinnen zusammen mit Kolleginnen und
Kollegen des Centre for Geobiolgy in Bergen, die Funktionsweise der
Mikroorganismen des Ökosystems. Dabei soll geklärt werden, von
welchen Stoffen sich diese ernähren und auf welche Weise flüchtige
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Stoffe wie Methan, Wasserstoff, Kohlendioxid und Schwefelsäure in
der Umgebung der Black Smoker, mit der Aktivität der
Mikroorganismen in Verbindung zu bringen sind.
Links und Referenzen:
Weitere Informationen des Instituts für Mineralogie und Petrologie
der ETH Zürich zum Forschungsprojekt.
Weitere Informationen des Centre for Geobiology der Universität
Bergen zum Forschungsprojekt.
Expeditions-Tagebuch der G.O. Sars
Partnerhochschulen der Expedition
Leserkommentare:
Autor: Simone Ulmer | Veröffentlicht: 04.08.08
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