09.05.2018

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

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