05.05.2025

Auf den Spuren eines Unterwasservulkans

Expedition des Forschungsschiffes Sonne nach Neuseeland gestartet.

Welche Prozesse haben den Caldera-Einsturz des Brothers Vulkans vor der neuseeländischen Küste vor einigen tausend Jahren ausgelöst, und wie hängen diese mit heißen Quellen und Rohstoffvorkommen zusammen? Dieser Frage geht nun ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel nach. An Bord des Forschungsschiffes „Sonne“ wollen die Wissenschaftler:innen erstmals ein hochauflösendes, dreidimensionales Abbild des Unterwasservulkans erstellen. Ziel der Expedition SO312 BRASS ist es, die innere Struktur des Brothers Vulkans vor der neuseeländischen Küste detailliert zu vermessen und zum ersten Mal überhaupt den Einsturzkrater – die Caldera – eines Vulkans vollständig seismisch abzubilden.

Abb.: Ziel der Expedition mit dem Forschungsschiff Sonne ist Analyse der... — Abb.: Ziel der Expedition mit dem Forschungsschiff Sonne ist Analyse der inneren Struktur des Brothers Vulkans vor der neuseeländischen Küste.
Quelle: Geomar

Mithilfe eines speziellen 3D-Seismik-Systems und Ozeanboden-Seismometern wollen die Forschenden herausfinden, ob die Caldera in Folge einer einzigen, gewaltigen Eruption oder durch eine Reihe kleinerer Ausbrüche entstanden ist. Dies wird wichtige Rückschlüsse auf die von Inselbogenvulkanen ausgehenden Naturgefahren zulassen. Gleichzeitig wird untersucht, ob vorhandene geologische Schwächezonen im Untergrund die Entstehung beeinflusst haben und wie die heute aktiven hydrothermalen Systeme mit diesen Strukturen verknüpft sind.

„Der Brothers Vulkan ist für uns so etwas wie ein Labor am Meeresboden. Nirgendwo sonst im Kermadec-Bogen gibt es eine derart aktive Caldera mit so vielen heißen Quellen und hydrothermalen Schloten“, sagt Fahrtleiter Christian Berndt. „Die Kombination aus einem großen vulkanischen Krater, ultraheißen Fluiden und einzigartigen Lebensräumen macht ihn zu einem Schlüsselgebiet, um zu verstehen, wie Unterwasservulkane funktionieren und wie Rohstoffe am Meeresboden entstehen.“

Die Expedition folgt unmittelbar auf eine Forschungsfahrt des Marum – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, bei der ebenfalls mit dem Forschungsschiff Sonne am Brothers Vulkan geforscht wurde. Dabei standen wissenschaftliche Bohrungen im Vordergrund, um die hydrothermalen Prozesse und die Entstehung von Metalllagerstätten am Meeresboden zu untersuchen. Die nun folgende Expedition ergänzt diese Untersuchungen durch großflächige geophysikalische Messungen und liefert somit auch wichtige Kontextdaten für die Interpretation der Bohrkerne.

Das Vorhaben ist ein Beispiel für die erfolgreiche internationale Zusammenarbeit in der Meeresforschung: Neben dem Geomar ist vor allem die neuseeländische Forschungseinrichtung GNS Science (auf Māori: Te Pū Ao), an der Expedition beteiligt. Diese Kooperation bei der Erforschung des Meeresbodens rund um den pazifischen Inselstaat wird seit mehr als dreißig Jahren gepflegt und ermöglicht es, modernste Technik und jahrzehntelange lokale Expertise zu bündeln. Die Ergebnisse der Expedition sollen nicht nur helfen, die Entstehungsgeschichte des Brothers Vulkans besser zu verstehen, sondern auch die Gefahrenbewertung für mögliche zukünftige Eruptionen und Tsunamis in der Region zu verbessern. Gleichzeitig liefern sie wichtige Grundlagen für die Einschätzung von mineralischen Rohstoffvorkommen in der Tiefsee.

Geomar / JOL