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Tiefsee-Hitzerekord: Wissenschaftler messen höchste jemals am Meeresboden registrierte Temperatur

22.05.2006


Während der 68. Reise des Forschungsschiffes Meteor registrierte ein international besetztes Forscherteam unter der Leitung von Andrea Koschinsky, Professor of Geosciences an der International University Bremen (IUB), die bislang höchste Temperatur von 407°C an einer heißen Quelle am Meeresboden.


Die Wissenschaftler registrierten die Rekordtemperatur in 3000 m Wassertiefe mit einem speziellen, durch einen Tiefseeroboter gesteuerten Temperatursensor an einem so genannten "Schwarzen Raucher", einer hydrothermalen Tiefseequelle mit charakteristischer Partikelwolke im austretenden Wasser. Zudem konnte das Sieden der austretenden Fluide gefilmt werden. Gefunden wurde die superheiße Quelle im Untersuchungsgebiet der Meteor-Expedition am Mittelatlantischen Rücken bei 5 °S an der submarinen Grenze zwischen der afrikanischen und südamerikanischen tektonischen Kontinentalplatte. Die Platten bewegen sich dort pro Jahr ca. 4 cm auseinander, was hier zu häufigen Vulkaneruptionen führt. Diese Vulkane werden durch zirkulierendes Meerwasser gekühlt, das normalerweise mit Temperaturen bis ca. 350 °C am Meeresboden austritt.

Maximale Wassertemperaturen bis zu 402 °C in hydrothermalen Tiefseequellen waren bislang nur aus dem Pazifik bekannt. "Die Erhöhung des Temperaturweltrekords um nur 5°C mag auf den ersten Blick unerheblich scheinen; sie hat jedoch erhebliche Konsequenzen", sagt die Fahrtleiterin Andrea Koschinsky. "407 °C ist nämlich eine "magische" Temperatur für Meerwasser. In 3000 m Wassertiefe stellt sie einen sogenannten Kritischen Punkt dar, wo Wasser nicht mehr als Flüssigkeit, sondern als eine Art überkritischer Dampf vorliegt. Dieser Dampf im Zwischenzustand zwischen flüssig und gasförmig löst Bestandteile aus den umliegenden Gesteinen, u.a. Metalle, auf eine ganz andere Weise als flüssiges Wasser heraus. Das Ergebnis sind superheiße Lösungen mit außergewöhnlichen Zusammensetzungen", so Koschinsky.


Nach Meinung des Kieler Geologen Prof. Colin Devey weist die ungewöhnlich hohe Temperatur darauf hin, dass die vulkanische Aktivität in dem untersuchten Gebiet noch relativ jung ist, was auch durch Beobachtungen von frischen Lavaflüssen am Meeresboden bestätigt wurde. Trotz dieser Temperaturen ist die Umgebung der Austrittsstelle eine Oase des Lebens, denn die austretenden Lösungen liefern für die hydrothermale Lebensgemeinschaft die notwendigen Nährstoffe wie die Gase Methan, Wasserstoff und Schwefelwasserstoff, die ein exotisches Leben fernab der Sonne in den Tiefen des dunklen Ozeans ermöglichen.

Das Expeditionsteam, dessen Ziel es ist, die Zusammenhänge zwischen Vulkanismus, Wasserzirkulation im und oberhalb des Meeresbodens und Leben an den heißen Quellen zu erforschen, entdeckte neben dem bisher einzigartigen superheißen Schwarzen Raucher noch weitere bislang unbekannte heiße Quellen. Ermöglicht wurde dies durch die auf einem deutschen Forschungsschiff erstmalig eingesetzte Kombination des autonomen Unterwasserfahrzeugs "ABE" (entwickelt vom Woods Hole Oceanographic Institute, USA) für die systematische Suche nach heißen Quellen mit dem ferngesteuerten Unterwasserfahrzeug "QUEST 5" der Universität Bremen zur Vermessung und Beprobung neu entdeckter Felder. Diese Gerätekombination kam zustande durch die internationale Kooperation im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten 6-jährigen Schwerpunktprogramms 1144 "Vom Mantel zum Ozean: Stoff-, Energie- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen" sowie die Finanzierung durch die amerikanische Atmosphären- und Ozeanbehörde NOAA.

An der Meteor-Reise M68/1 vom 27. April bis 02. Juni 2006 beteiligen sich, neben einem Team von der IUB, auch Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften in Kiel, von der Universität Bremen, der Universität Kiel, der Universität Hamburg, der Universität Münster, dem Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen, der University of Otago in Neuseeland sowie Wissenschaftler und Techniker vom MARUM in Bremen, der National Oceanographic Institution in Großbritannien und der Woods Hole Oceanographic Institution in den USA.

Weitere Informationen:

http://www.iu-bremen.de/directory/akoschinsky/index.php | Prof. Dr. Andrea Koschinsky
http://www.ifm-geomar.de/index.php?id=cdevey | Prof. Dr. Colin Devey
http://www.deridge.de | DFG-Schwerpunktprogramm 1144
http://www.whoi.edu/institutes/instruments/abe.htm | Autonomes Unterwasserfahrzeug "ABE"
http://www.rcom.marum.de/QUEST_4000_m.html | Unterwasserfahrzeug ROV "QUEST 5"

Dr. Kristin Beck | idw
Weitere Informationen:
http://www.iu-bremen.de/

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