Heiße Quellen in der Arktis
Größere Vielfalt an Hydrothermalsystemen in der Tiefsee als bisher angenommen.
Hydrothermalquellen in der Tiefsee gelten als Hotspot des Lebens. Die Suche nach ihnen gestaltet sich oft schwierig. Bekannt ist, dass solche Systeme an durchlässigen Strukturen entstehen, etwa an Spreizungsrücken der Erdplatten. Der Gakkelrücken im Arktischen Ozean ist der am langsamsten spreizende mittelozeanische Rücken weltweit. Hier haben Forschende um Elmar Albers vom Marum, dem Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, bei einer Expedition mit dem Forschungseisbrecher Polarstern das nördlichste Hydrothermalfeld der Erde entdeckt – nur etwa 300 Kilometer vom Nordpol entfernt.
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Während aus schwarzen Rauchern, der wohl bekanntesten Art von Hydrothermalsystemen, metallreiche Fluide ausströmen, haben die Forschenden am neu entdeckten Polaris-Feld mit einer Kombination aus geochemischen Analysen und der Untersuchungen des Meeresbodens metallarme Fluide, dafür aber erhöhte Wasserstoff- und Methangehalte nachgewiesen. „Diese Entdeckung war unerwartet“, sagt Elmar Albers, der inzwischen am Alfred-Wegener-Institut forscht. „Basierend auf den geologischen Begebenheiten des Meeresbodens sowie den wenigen früheren Daten aus Polaris‘ hydrothermaler Rauchfahne gingen wir davon aus, dass wir ein System mit schwarzen Rauchern vorfinden werden.“
Ausgehend von der hydrothermalen Rauchfahne in der Wassersäule sind die Forschenden der Spur an den Ozeanboden gefolgt. Hier sind sie nicht auf schwarze Raucher, sondern auf kleinteilige Schornsteinstrukturen gestoßen. „Es sind die Wechselwirkungen der Hydrothermalwässer mit den tieferliegenden Gesteinen, die für Polaris‘ Ausprägung verantwortlich sind – und nicht die direkt am Meeresboden anstehenden Gesteine“, erklärt Albers. „Geochemischen Daten von Hydrothermalwässern sind unabdingbar, um die Prozesse im Untergrund zu entlarven. Für die weitaus meisten Hydrothermalfelder an ultralangsam-spreizenden Rücken gibt es keine solche Daten. Ohne sie kann es leicht zu Fehlinterpretationen kommen, wie im Fall von Polaris, mit weitreichenden Folgen beispielsweise für das Verständnis globaler Stoffkreisläufe.“
Die Ergebnisse tragen nicht nur dazu bei, den Ozeanboden noch besser zu erforschen. So sehen zum Beispiel Forschende der Nasa Hydrothermalsysteme wie Polaris in der eisbedeckten Arktis als direktes Pendant zu den Systemen auf den eisbedeckten Monden anderer planetarer Körper – auf denen hydrothermale Quellen ebenso wie auf der Erde den Ursprung des Lebens ermöglicht haben könnten.
marum / JOL
