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Bohren in eine bewegte Vergangenheit

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 17.02.2014 18:28

Eine Expedition des Internationalen Meerestiefbohrprogramms führte im vergangenen Herbst in die Ostsee. Der europäische Teil des IODP bohrte an acht Stellen in den Meeresboden, um die dynamische Geschichte des Randmeeres zu ergründen und Genaueres über die Bewohner der Sedimente herauszufinden. Zurzeit werden die Bohrkerne am Bremer Marum halbiert und für die weiteren Untersuchungen vorbereitet.

Im Bremer Marum werden die Bohrkerne beprobt. (Bild: ECORD/IODP/Albert Gerdes)"Wir haben die höchste Bakteriendichte gefunden, die je auf einer IODP-Expedition entdeckt wurde", berichtete Bo Barker Jørgensen von der dänischen Universität Arhus im Bohrkernlager des Bremer Zentrums für marine Umweltwissenschaften (Marum). Noch bis zum 20. Februar werden Jørgensen und 30 Kollegen aus zwölf Ländern beim Marum zu Gast sein und insgesamt 1622 Meter Bohrkerne untersuchen. Sie sind die Ausbeute der Ostseeexpedition, die das europäische IODP-Konsortium Ecord im Herbst 2013 durchgeführt hat. In Bremen findet derzeit der zweite Teil des Projektes statt, bei dem die Bohrkerne in Hälften zersägt und beprobt werden. Die Bakterienzahl von rund einer Milliarde pro Kubikzentimeter war eines der vorläufigen Ergebnisse, die die Forscher schon berichten konnten. "Wir wissen allerdings noch nicht, welche Organismen es sind und was sie tun", so Jørgensen. Das müssen die genaueren Untersuchungen klären, die jetzt beginnen und sich über Jahre hinziehen werden.

 Orte, an denen die IODP-Ostseeexpedition im Herbst 2013 bohrte. (Bild: ECORD/IODP)"Im Landsort-Tief haben wir unter einer dicken Tonschicht ein fein geschichtetes Sediment gefunden, das dafür spricht, dass das Wasser dort vor etwa 8000 Jahren sauerstofffrei gewesen ist", schildert Thomas Andrén von der schwedischen Södertörn-Universität bei Stockholm ein weiteres vorläufiges Ergebnis. Ob das damalige Gewässer Salz- oder Süßwasser führte, müssen ebenfalls eingehendere Studien zeigen. In der Tonschicht darüber fand sich zudem ein Stück, das das Verhalten des skandinavischen Eises über die vergangenen 2000 Jahre hinweg in jährlichen Schichten protokolliert. Interessant ist ebenfalls, dass man in einer Schicht, die grob auf rund 6000 bis 8000 Jahre geschätzt wurde, eine extrem hohe Zahl von Kieselalgen, sogenannte Diatomeen fand. Die Ursache dieser Algenblüte soll jetzt untersucht werden. 

Bergung des Bohrkerns an Deck der Greatship Manisha. (Bild: ECORD/IODP/Aarno Kotilainen)Andrén und Jørgensen teilten sich die Leitung der Bohrexpedition, Andrén kümmerte sich um die umweltgeschichtlichen Aspekte des Projektes, während Jørgensen die mikrobiologischen Arbeiten koordinierte. Von September bis November 2013 waren sie und ihre Kollegen an Bord des Spezialschiffes "Greatship Manisha" und bohrten an insgesamt acht Stationen. Zwischen dem Kleinen Belt im Westen und der Mündung des Angermanälven - Schwedens wasserreichstem Fluss - im nördlichen Bottnischen Meerbusen besuchte die Expedition die Landsort-Tiefe, den tiefsten Teil der Ostsee, das Kattegat sowie eine Stelle nördlich von Bornholm. "Die Idee war, dass wir die Zeitspanne bis zur Eem-Warmzeit zurück mit unseren Bohrkernen abdecken", so Andrén, "und es sieht so aus, als sei uns das auch gelungen". In den ältesten Bohrkernen aus dem Kattegat fanden die Forscher Indizien für wärmere und salzhaltigere Bedingungen als heute - für Andrén ein klarer Hinweis, dass man Schichten aus dem Eem erreicht hat. 

Seit dieser Zeit hat sich eine ganze Reihe von Seen auf dem Gebiet abgewechselt, das heutzutage die Ostsee einnimmt. Manche waren Süßwasserseen, die sich aus dem Wasser der abschmelzenden Gletscher speisten, manche waren brackig oder sogar salziger als die heutige Ostsee. "Unser Bild von diesem dynamischen Geschehen ist zurzeit noch recht verschwommen", so Thomas Andrén, "aber mit den Ergebnissen unserer Bohrexpedition sollten wir schon bald klarer sehen."

Im Bremer Marum werden die Bohrkerne der IODP-Ostseeexpedition 2013 zersägt. (Bild: Holger Kroker) Das europäische Ecord-Konsortium ist Mitglied im internationalen Meerestiefbohrprogramm, das inzwischen unter dem Titel "International Ocean Discovery Programm" in seine dritte Phase eingetreten ist. Anders als Japaner oder Amerikaner - die beiden anderen großen Partner - chartern die Europäer für ihre Expeditionen immer entsprechende Schiffe - nicht zuletzt, weil die 17 beteiligten europäischen Staaten die Investition in ein eigenes Bohrschiff scheuen. Zuletzt waren die Verhandlungen über den Bau eines paneuropäischen Forschungseisbrechers mit Tiefbohrfähigkeiten im Sand verlaufen. Die USA haben dagegen mit der "Joides Resolution" und Japan mit der "Chikyu" eigene Bohrschiffe.

Ostseeexpedition 2013: Das singapurische Geotechnikschiff Greatship Manisha im Einsatz. (Bild: Geoquip Marine/Island Drilling Singapore)Das jetzt genutzte Schiff ist ein Geotechnikschiff aus Singapur, wie es auch die Erdöl- und Erdgasindustrie einsetzt. Immerhin konnte die "Greatship Manisha" den Angermanälven ein Stück flussaufwärts fahren und dort eine weitere Bohrung durchführen, was mit einem großen Bohrschiff wie etwa der japanischen "Chikyu" nicht möglich gewesen wäre. Dafür mussten die Wissenschaftler ihre komplette Laborausrüstung mit an Bord bringen. "Wir haben auf dem Arbeitsdeck des Schiffes Container für Labors und Lagerräume aufgebaut", erläuterte die Missionswissenschaftlerin Carol Cotterill vom Britischen Geologischen Dienst. Darunter war zum ersten Mal auch ein gekühlter Laborcontainer für die Mikrobiologen, der rund um die Uhr auf etwa zehn Grad gehalten wurde.

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