Der angebohrte Vulkan
Erste Bohrung in einen aktiven Schwarzen Raucher startet vor Neuseeland.
Seit den 1970er Jahren werden hydrothermale Systeme in der Tiefsee untersucht. Doch ihr Aufbau unterhalb des Meeresbodens ist noch immer weitgehend unbekannt. Um mehr darüber zu erfahren, will eine internationale Forschergruppe jetzt im Rahmen des „International Ocean Discovery Program“ (IODP) nördlich von Neuseeland erstmals in einen aktiven Unterwasservulkan bohren. Auch zwei Forscher des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel sind mit an Bord des Bohrschiffs „Joides Resolution“ und berichten in einem Blog von ihrer Arbeit.
Abb.: Blick von Bord des Bohrschiffs „Joides Resolution“, das nördlich von Neuseeland einen Unterwasservulkan anbohren wird. (Bild: Geomar)
In diesen Tagen erreicht das knapp 150 Meter lange Forschungsschiff mit dem 62 Meter hohen Bohrturm nördlich von Neuseeland seine Arbeitsposition. Das Ziel der IODP-Expedition ist der Brothers Seamount, ein Schwarzer Raucher. Aus seinem aktiven Inneren wollen die Forscher Proben gewinnen. Der Brothers Vulkan liegt auf dem Kermadec-Bogen. Hier schiebt sich die pazifische Erdplatte unter die australische und bildet dabei eine ganze Reihe von Unterwasservulkanen. Aufgrund der Bewegungen im Untergrund ist der Meeresboden vielfach gestört. Meerwasser kann in ihn eindringen, bis es in wenigen Kilometern Tiefe auf Magma trifft. Dort wird das Wasser stark erhitzt, es steigt wieder auf und löst dabei Metalle und andere Elemente aus dem Gestein. Die bis zu 400 Grad Celsius heiße Lösung, die nahe der Spitze des Brothers Vulkan wieder aus dem Meeresboden austritt, ist aufgrund der hohen Metallgehalte oft tiefschwarz gefärbt.
Viele dieser Hydrothermalsysteme finden sich entlang der Mittelozeanischen Rücken, in denen jeweils zwei Erdplatten auseinander gedrückt werden. Sie können aber – wie am Brothers Vulkan – auch an Subduktionszonen auftreten, wo eine Platte unter die andere geschoben wird. „Ob die Systeme in beiden Fällen ähnlich funktionieren oder sie sich vielleicht sogar stark unterscheiden, ist bislang kaum bekannt“, erklärt Geomar-Forscherin Karen Strehlow. Schwarze Raucher bilden einerseits die Grundlage für sehr spezielle Ökosysteme. Gleichzeitig lagern sich um sie herum viele Metalle wie Kupfer, Zink, Gold und Silber ab. Die IODP-Expedition zielt darauf ab, Kerne aus dem tiefen Teil der hydrothermalen Zelle zu gewinnen, die Informationen über die geologischen Prozesse tief im Inneren des Vulkans liefern.
Geomar / JOL
