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LOGBUCH FS SONNE #11: Schnitt durch die Wassersäule

erstellt von eschick zuletzt verändert: 20.12.2013 16:01

Die Expedition geht dem Ende entgegen und die Sonne nimmt Kurs auf ihr letztes Ziel: ein Hydrothermalfeld, das den gleichen Namen wie das Forschungsschiff trägt. Wie es dazu kam und was die aktuellen Untersuchungen am Sonne-Feld ergaben, schildert Holger Kroker in einem seiner letzten Berichte von Bord.

Klarmachen des Wasserkranzschöpfers mit den CTD-Sensoren. (Bild: Kroker)In der Nacht ist die "Sonne" zu unserem letzten Arbeitsgebiet knapp 100 Kilometer nach Norden gedampft: Das Sonne-Feld wurde bereits 1987 durch deutsche Meeresforscher entdeckt - übrigens mit Hilfe dieses Schiffes - und ist auch nach genauerer Kartierung der aktiven Felder weiterhin das größte der vier, die wir auf dieser Expedition untersucht haben. In den fünf Stunden Transitfahrt gab es kein Arbeitsprogramm an Bord, so dass auch die Leute, die das Nachtprogramm mit dem Videoschlitten bestreiten, durchschlafen konnten. Am frühen Sonntagmorgen ist das Schiff vor Ort.

Drei Tage bleibt die "Sonne" im Gebiet des nach ihr benannten Hydrothermalfeldes. Am zweiten Tag hat der Kapitän für 10:20 Uhr ein "Sicherheitsmanöver" angesetzt. Dass der Termin näher rückt zeigt sich daran, dass Chefsteward Harry Schmandke nicht mehr wie gewohnt in weißem Hemd und dunkler Hose herumläuft, sondern in einem leuchtend orangefarbenen Overall. Koch Frank Tiemann und sein Kochsmaat André Garnitz sind ebenfalls orangerot gewandet. Auch wir, die wissenschaftlichen Gäste an Bord, ziehen uns jetzt um. Lange Hose und langärmelige Hemden, sowie eine Mütze müssen für uns reichen. Dann noch die sperrige Schwimmweste aus dem Fach ziehen und der Alarm kann kommen. Punkt 10:20 Uhr kommt er dann auch. Sieben Mal kurz und einmal lang bedeutet: Raus aus den Räumen, alle Türen schließen und auf dem Arbeitsdeck sammeln. Für die Wissenschaft ist nach dem Durchzählen Schluss. Entschuldigt gefehlt haben die Wissenschaftler und die ROV-Piloten, denn die überwachen seit 9:00 Uhr im Container den Flug des Tauchroboters zum Sonne-Feld. Wir anderen haben unsere Alarmbereitschaft leidlich bewiesen und dürfen zurück an die Arbeit. Die Besatzung dagegen übt Brandschutz und das Ausfieren der Rettungsboote.

Der Tauchroboter ist derweil unterwegs zum Sonne-Feld. Es liegt in 2800 Metern Tiefe, ist damit das höchstgelegene auf dieser Fahrt. Schon auf dem ersten Fahrtabschnitt hat die Index2013-Expedition hier umfangreiche ozeanographische Daten mit dem CTD erhoben. "CTD steht für conductivity, temperature, depth", erklärt BGR-Geowissenschaftler Carsten Rühlemann, "mit dem Gerät misst man Leitfähigkeit, Temperatur und Wasserdruck." Aus der Leitfähigkeit kann man den Salzgehalt des Wassers errechnen, aus dem Druck die Tiefe. Hinzu kommt seit dem vergangenen Jahr ein Trübungsmesser, der die Partikeldichte im Wasser misst. Da die Geräte kontinuierlich messen, ergeben ihre Daten einen Längsschnitt durch die gesamte Wassersäule.

Warten auf den Wiederaufstieg des CTD. (Bild: Kroker)Der Indische Ozean ist keineswegs eine einheitliche Wassermasse, sondern kennt wie alle anderen Meere auch klar geschichtete Stockwerke. Mit jedem CTD-Einsatz lässt sich diese Schichtung aufs Neue ablesen. In den ersten 100 Metern unterhalb der Oberfläche herrschen zu dieser Jahreszeit sehr angenehme Temperaturen, mit rund 27 Grad liegen sie sogar leicht über den Luftwerten. Der Wind durchmischt diese Zone sehr gründlich, das Sonnenlicht dringt noch überall hin, so dass sich das Plankton hier konzentriert. "Wir haben gleiche Temperaturen und gleiche Salzgehalte, da ändert sich erst einmal gar nichts", erklärt Rühlemann. In der Schicht darunter verändern sich die Bedingungen drastisch. Die Temperatur sinkt schnell bis auf etwa fünf Grad ab, in rund 1000 Metern Tiefe ist dieser Punkt erreicht. Die Wasserschicht, in der dieser drastische Temperaturabfall stattfindet, ist das sogenannte Indische Zentralwasser, das im Süden des Ozeans entsteht, wo Wasser aus den Subtropen auf Wasser trifft, das aus dem subpolaren Raum herankommt. Unterhalb dieser Wasserschicht beginnt in rund 2000 Metern Tiefe ein Stockwerk mit sehr sauerstoffreichem und kaltem Wasser, das antarktische Zwischenwasser. Es ist ein direkter Import aus dem Südozean und stellt in unserem Arbeitsgebiet in der Regel die tiefste Wasserschicht dar. In größeren Tiefen des Ozeans liegt noch das Indische Tiefenwasser darunter, das aus dem Nordatlantik stammt und vom Südozean in den Indischen Ozean geleitet wird.

Kihara und Rühlemann besprechen den CTD-Einsatz. (Bild: Kroker)In den CTD-Messungen können die Forscher nicht nur die verschiedenen Wassermassen identifizieren, sie finden sogar Indizien für aktive Hydrothermalfelder. Die "Rauchfahnen" de Black Smoker sind Dutzende, vielleicht bis zu 100 Kilometer lang und lassen sowohl die Temperaturfühler als auch den Trübungsmesser ansprechen. "Die Suspensionsfahne des Edmond-Feldes haben wir wie schon im vergangenen Jahr gut beobachten können", berichtet BGR-Forscher Carsten Rühlemann. Aus den Jahren zuvor gibt es nur Temperaturdaten, aber auch die zeigen eine einheitliche Tendenz: Die heißen Flüssigkeiten der Schwarzen Raucher lassen die Temperatur um ein oder zwei Zehntelgrad über die des umgebenden Wassers steigen. "Dass die Raucher im Edmondfeld so stabil sind, finde ich schon überraschend", kommentiert Rühlemann. Stabil ist auch die Zone, in der sich die heißen Wässer aus den Hydrothermalfeldern bemerkbar machen. "Sie beginnt bei 2700 Metern unter der Meeresoberfläche, und zwar exakt bei 2700 Metern", erzählt der Geowissenschaftler, "und sie reicht bis in 3100 Meter Tiefe." Die Schlote selbst liegen noch einmal 300 Meter tiefer.

Die Sensoren sind inzwischen so empfindlich, dass sie zum Auffinden von aktiven Hydrothermalfeldern genutzt werden können. Die sind zwar für Lagerstättenkundler uninteressant, weil sie nicht abgebaut werden dürfen, "aber", so Carsten Rühlemann, "in ihrer Nähe findet man in der Regel durch Fleißarbeit auch inaktive Felder." Er selbst hat mit dem Videoschlitten oder MFT auf dieser Forschungsfahrt ein solches erkaltetes Hydrothermalfeld in der Nähe des sehr aktiven Edmond-Feldes entdeckt.

 


FS Sonne. (Foto: B. Grundmann, GEOMAR)

planeterde-Autor Holger Kroker ist mit dem Forschungsschiff SONNE in See gestochen. Gemeinsam mit Geowissenschaftlern der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe befindet er sich auf einer Expedition in den Indischen Ozean, um das Auftreten metallreicher Ablagerungen entlang ozeanischer Spreizungszonen zu untersuchen. Für planeterde berichtet Kroker im LOGBUCH FS SONNE über seine Zeit an Bord. Zu einem weiteren Fahrt-Tagebuch, betrieben von der BGR, geht es hier.