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Giftig, heiß und stockdunkel - Lebensraum Mittelozeanische Rücken

erstellt von timo_meyer zuletzt verändert: 17.11.2016 13:36 — abgelaufen

Wie die Nähte eines Fußballs umspannen die Auffaltungen der Mittelozeanischen Rücken unseren gesamten Planeten, jedoch meist in der dunklen Tiefsee verborgen. Eine Reise zur längsten und wohl geheimnisvollsten Bergkette der Welt, Geburtsstätte neuer Ozeankruste und Heim exotischer Lebensformen, bietet am 7. Dezember Prof. Dr. Harald Strauß im Rahmen der von der Geschäftsstelle GEOTECHNOLOGIEN konzipierten Wanderausstellung "Unruhige Erde", die vom 30. 11. 2006 bis zum 21. 01. 2007 am Flughafen Münster/Osnabrück gastiert.

Wie Eisschollen auf See treiben die Kontinentalplatten der Erdkruste auf dem flüssigen Erdmantel. Mit einer Geschwindigkeit von mehreren Zentimetern pro Jahr sind sie dabei keineswegs kollektiv in einer Richtung unterwegs, sondern schieben sich an einigen Schnittstellen gegen-, an anderen auseinander. Eben an jenen letzteren, auch "Mittelozeanische Rücken (MOR)" genannten Spreizungszonen des Meeresbodens, die sich mit insgesamt 60.000 Kilometer Länge durch die Tiefsee schlängeln, liefert das Erdinnere ständig neuen Ozeangrund nach. Wie Rohstahl aus einem Hochofen schiebt sich hier glühende Schmelze aus den Tiefen des Erdmantels empor und erkaltet im Meerwasser zu neuem Baustoff - weltweit rund 2 Quadratkilometer pro Jahr und aufgewölbt zu unterseeischen Basaltgebirgen. Im Endeffekt nur Zwischenstation eines gigantischen Recyclingprozesses für Kontinentalplatten.

Mittelozeanische Rücken

Sonarbild des Mittelozeanischen Rückens vor Galapagos
(c) UCSB, Univ. S. Carolina, NOAA, WHOI

 

"Mittelozeanische Rücken sind ein Gebiet, wo neuer Lebensraum geschaffen wird", so Prof. Dr. Harald Strauß vom Geologisch-Paläontologischen Institut der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. "Und Mittelozeanische Rücken sind, das weiß man erst seit knapp 30 Jahren, mit ganz exotischen Lebensgemeinschaften verknüpft." Der Geowissenschaftler ist erst jüngst von einer vierwöchigen Forschungsfahrt zurückgekehrt, die ihn an Bord des deutschen Forschungsschiffes "Maria S. Merian" zu dem Teil der Mittelozeanischen Rücken führte, der sich zwischen Island im Norden und der Antarktis im Süden am Grund des atlantischen Ozeans erstreckt. Die Forschungsfahrt war Bestandteil eines auf sechs Jahre angelegten Schwerpunktprogramms der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Die 95 Meter lange "Maria S. Merian" gilt zurzeit als das modernste schwimmende Labor der Welt mit Platz für 22 Forscher und 21 Besatzungsmitglieder. Für Strauß und seine Kollegen einmalige Forschungsbedingungen, die dieses Mal statt der sonst üblichen Tauchroboter ein neu entwickeltes Bohrgerät beinhalteten. "Die Forschungsfahrt jetzt hatte eine ganz spezielle Zielsetzung", erläutert Harald Strauß. "Und zwar haben wir ein Bohrgerät mitgenommen, das auf dem Meeresgrund abgesetzt wurde, um die dritte Dimension zu erhalten." Es war der allererste Einsatz des "Rockdrill 2" - eines Bohrgeräts, das von Experten des British Geological Survey entwickelt wurde.

Was die Geologen am Grund des Atlantiks interessierte, waren die Umweltbedingungen an den Bruchkanten des Mittelatlantischen Rückens. Denn nicht nur die bloßen Dimensionen der von unterseeischen Vulkanen und Geysiren, so genannten Hydrothermalquellen, gesäumten Plattengrenzen faszinieren. Auch eine überraschend vielfältige Fauna wartet entlang der tektonischen Nahtstelle, deren Bergkämme beispielsweise in Island Meereshöhe überschreiten, an anderer Stelle aber auch bis auf einige tausend Meter Tiefe abfallen können. Mitten im Atlantik, bei 15 Grad nördlicher Breite im so genannten "Logatchev Hydrothermalfeld", 1994 von russischen Kollegen an Bord der "RV PROFESSOR LOGACHEV" entdeckt, drangen die Münsteraner Wissenschaftler bis in 3000 Meter Tiefe vor. Genauer gesagt: 3000 Meter plus 15 Meter. Denn bis in knapp 15 Meter Bodentiefe grub sich der Rockdrill 2, um Bohrkerne aus dem Meeresgrund zu entnehmen. Diese hielten sogar eine richtige Überraschung für das an Bord des Forschungsschiffes verbliebene Team parat. "Der Untergrund sieht unter diesen Hydrothermalsystemen ganz anders aus als wir es erwartet hatten. Wir hatten erwartet, in Festgestein zu bohren und haben in sehr poröses Material hineingebohrt, was unsere Vorstellung über die Funktionsweise bzw. den Aufbau dieser Hydrothermalsysteme schon verändert hat."

 

Abendliches Einholen des Rockdrill 2


Abendliches Einholen des Rockdrill 2
(c) C. Ockert

 

Ohne moderne Forschungs-U-Boote, autonome Tauchroboter oder eben modernstem Bohrgerät wäre der Datenfundus der Forscher wohl sehr viel lückenhafter, dessen Aufbau 1979 mit der Entdeckung der "Schwarzen Raucher" seinen Anfang nahm. Ganze Bakteriengemeinschaften leben in direkter Nähe dieser qualmenden Sulfidmineralien-Schlote, die sich mit bis zu 15 Metern Höhe an heißen Tiefseequellen bilden. Kaltes Meerwasser taucht in die Risse der Mittelozeanischen Rücken ein, wird durch die noch glühende, neu entstandene ozeanische Kruste aufgeheizt und schießt als Hydrothermalquelle mit bis zu 407 Grad Celsius wieder ins Meer empor. Ein Prozess, der, so Strauß, zu einer Veränderung des gesamten Stoffhaushalts führt. Ihre schwarze "Rauchfahne" erhalten die Quellen übrigens durch die Kristallisation mitgeführter Metallsulfide.

Ein wahrer Cocktail chemischer Elemente - ausgewaschen aus der umgebenden Kruste - tritt so aus den unterseeischen Geysiren in Pazifik, Atlantik, indischen Ozean und sogar der Arktis. Als unterste Stufe der Nahrungskette bildet er die Grundlage eines komplexen Ökosystems aus Bakterien, Mikroben, Muscheln, Krebsen und riesigen Röhrenwürmern, die ganz prächtig unter den wohl anspruchsvollsten Lebensbedingungen unseres Planeten gedeihen - in völliger Dunkelheit und unter einem Druck, der 250mal größer ist als der Luftdruck an der Erdoberfläche.

Schwarze Raucher 


Diese "Schwarzen Raucher" stoßen 240 Grad heiße Flüssigkeit aus.
(c) NOAA

 

Keine "alltäglichen" Lebensgemeinschaften, die den Forschern da in der Tiefe begegnen und die deshalb auch noch genug Fragen für zukünftige Expeditionen bereithalten. Strauß: "Da gibt es einfach noch viele Rätsel zu klären: Wie funktioniert die Besiedlung? Und wie die Weiterverbreitung?" Und vor allem: Wie funktioniert der Schwefelkreislauf an den Hydrothermalsystemen? Denn dieser Frage gehört Strauss Hauptinteresse. Der Grund: "Schwefel ist ein Element, das einerseits sowohl bei Hochtemperaturprozessen wie bei der Bildung neuer ozeanischer Kruste eine Rolle spielt und andererseits sehr intensiv durch Mikroorganismen umgelagert wird - also auch am biologischen Kreislauf teilnimmt."

Gemeinsam mit anderen Geowissenschaftlern und Biologen versucht Strauß durch das Entnehmen von Fluidproben, Bohrkernen und der Beobachtung durch die Kameraaugen von Tauchrobotern Antworten zu finden. "Ganz allgemein ist mit diesem 6-Jahres-Projekt der Wunsch verknüpft, Energie- und Stoffflüsse, die mit diesen Mittelozeanischen Rücken verknüpft sind, zu quantifizieren", fasst Harald Strauß die Ziele des Forschungsschwerpunkts zusammen, "Vor allem wollen wir auch die Brücke schlagen zwischen den Geowissenschaften und den Biowissenschaften."

Einen Vorgeschmack auf kommende Entwicklungen, ganz sicher jedoch erste Eindrücke von der gerade erst abgeschlossenen Forschungsexpedition erwartet jedenfalls alle Neugierigen, die am 7. Dezember im Terminal II des Flughafens Münster/Osnabrück Harald Strauß Vortrag lauschen werden, den er im Rahmen der GEOTECHNOLOGIEN-Wanderausstellung "Unruhige Erde" halten wird. Als Reiseführer zu den Abgründen der Mittelozeanischen Rücken hat der Geochemiker dabei nicht nur eine Themenübersicht im Gepäck, sondern selbstverständlich auch Fotos und Filmaufnahmen vom Ozeangrund in drei Kilometern Tiefe.

"Mittelozeanische Rücken: heißes Magma, giftige Wässer und blühendes Leben" stellt eine Facette unserer "Unruhigen Erde" vor, die vielleicht nicht so offensichtlich zu Tage tritt wie in den Glutwolken von Vulkanen oder den Trümmerwüsten, die niedergehende Schlammlawinen hinterlassen. Trotzdem gehören die Mittelozeanischen Rücken zu den geologisch aktivsten Zonen unseres Planeten - und ganz sicher auch zu den geheimnisvollsten.

TM, iserundschmidt 12/2006


Weitere Informationen zur Wanderausstellung "Unruhige Erde" finden Sie hier, mehr zum Vortrag "Mittelozeanische Rücken: heißes Magma, giftige Wässer und blühendes Leben" sowie zum weiteren Begleitprogramm der Ausstellung "Unruhige Erde" am Flughafen Münster/Osnabrück finden Sie hier.

Mehr zu Prof. Strauß und seinem Forschungsgebiet finden Sie auf den Seiten der Uni Münster. Und wer mehr über die Forschungsfahrt MSM03 wissen will, die Harald Strauß und seine Kollegen zum Mittelatlantischen Rücken führte, der kann im Expeditionsheft sowie auf den Seiten des IFM-GEOMAR in den Bord-Tagebüchern nachschlagen.

Verweise
Bild(er)