Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schwarze Raucher als sprudelnde Quelle des Lebens

27.12.2006
Geologen der WWU Münster untersuchen mittelatlantischen Rücken

Eigentlich interessiert sich Prof. Dr. Harald Strauß vom Lehrstuhl für historische und regionale Geographie der WWU Münster für die Entwicklungsgeschichte der frühen Erde, für die geochemischen Aspekte der Evolution. Doch um die zu untersuchen, unternimmt der Geologe Ausflüge in die Gegenwart. Gerade ist er wieder von einer Fahrt in den Atlantik zurückgekommen, wo er auf der "Maria S. Merian", dem Anfang des Jahres in Dienst gestellten, modernsten deutschen Forschungsschiff, so genannte "Schwarze Raucher" untersucht hat.

Schwarze Raucher sind hydrothermale Quellen auf dem Meeresboden. Entdeckt wurden sie erst 1977. Bis dahin war man davon ausgegangen, dass in der lichtlosen, nährstoffarmen und lebensfeindlichen Umwelt der tiefen Meere kaum Leben existiere. Die Schwarzen Raucher aber sind Austrittsöffnungen von bis zu 400 Grad heißem Wasser, das mit einem Cocktail aus verschiedenen chemischen Elementen angereichert ist. Vor allem Schwefel und Eisen, aber auch Kupfer und Zink sowie andere Mineralien werden ausgefällt und ergeben die charakteristische schwarze Fahne an der Austrittsöffnung.

Die Mineralien formen Schornsteine, die bis zu zehn Meter hoch werden können. Auf den Schwarzen Rauchern siedeln sich zahlreiche Tiere an, die am unteren Ende der Nahungskette stehen, Krebse beispielsweise, auch Garnelen. "Je weiter zurück man in die Vergangenheit geht, desto mehr Mosaiksteinchen fehlen", erklärt Strauß. "Ich interessiere mich für die Rolle des Schwefels bei geologischen Prozessen, doch wenn wir alte Gesteine untersuchen, können wir immer nur die fertigen Produkte beobachten und niemals die Prozesse, wodurch sie entstanden sind. Deshalb ist die Untersuchung der Schwarzen Raucher so wichtig für meine Arbeit."

Im Rahmen des Schwerpunktprogramms SPP 1144 "Vom Mantel zum Ozean: Energie-, Stoff- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen" der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), das seit 2003 läuft und bis 2009 finanziert wird, nimmt Strauß an der Untersuchung zweier Felder von Schwarzen Rauchern teil. Das Logatchev-Hydrothermalfeld, 1994 von einer russischen Expedition entdeckt, liegt bei 15 Grad nördlicher Breite, ungefähr auf der Höhe von Martinique und den Kapverdischen Inseln. Das zweite Zielgebiet mit einer Gruppe von Hydrothermalfeldern liegt zwischen fünf und zehn Grad südlicher Breite, in der Nähe des britischen Militärstützpunktes Ascension Island. Alle bisher gefundenen hydrothermalen Quellen liegen auf dem so genannten Mittelatlantischen Rücken, einem untermeerischen Gebirge im Atlantik, das Teil eines rund 60000 Kilometer langen Netzwerks mittelozeanischer Rücken ist. An ihnen sind weltweit bisher gut 200 aktive Hydrothermalsysteme gefunden worden.

"Die tiefen Ozeane sind eigentlich eine Wüste, in der es kaum Nahrungsquellen gibt. Die Hydrothermalsysteme wirken da als Oasen, an denen sich vielfältige Lebensgemeinschaften ansiedeln können. Doch wie kommen sie von einem Schwarzer Raucher zum nächsten? Welche Stoffe werden durch die Hydrothermalsysteme in den Kreislauf der Ozeane eingebracht? Und wie ist die Energiebilanz? Das alles sind Fragen, die wir mit unseren Forschungsfahrten beantworten wollen", erklärt Strauß.

Mindestens einmal im Jahr wird jedes der beiden Zielgebiete unter Federführung des Leibniz-Institutes für Meereswissenschaften an der Universität Kiel (IFM-GEOMAR) angefahren. Vier Wochen war Strauß im November unterwegs, um das Logatchev-Feld gemeinsam mit seinem Doktoranden Marc Peters und seiner Master-Studentin Charlotte Ockert unter die Lupe zu nehmen. Insgesamt 23 Wissenschaftler, darunter auch Briten, Russen und Chinesen, waren diesmal unterwegs. Erstmals an Bord war auch der Rockdrill 2 des British Geological Survey. Dieses Bohrgerät ermöglichte es zum ersten Mal, ein dreidimensionales Bild der Hydrothermalsysteme auch unterhalb des Meeresbodens zu erhalten. "Bei den Bohrungen von Bohrschiffen aus gehen die oberen Meter des Meeresbodens häufig verloren, die uns interessieren und die wir mit dem Rockdrill jetzt nach oben holen konnten."

Die jeweils 1,5 Meter langen Bohrkerne wurden noch an Bord zwecks Archivierung geteilt und ausgewertet. Das Interesse von Strauß galt dabei vor allem der Frage, wo die Elemente, die von den Hydrothermalquellen ausgestoßen werden, herkommen. Existierende Bilanzierungen des Schwefelkreislaufes vernachlässigten bisher die Rolle der Hydrothermalfelder an mittelozeanischen Rücken. "Dabei ist es wichtig, zu wissen, ob die Schwarzen Raucher das Meerwasser nur recyclen oder ob zusätzlich Elemente aus dem Erdmantel in den Stoffkreislauf gebracht werden", so Strauß.

Um das zu klären und die kurze Zeit an Bord effektiv zu nutzen, arbeitete das münstersche Team Tag und Nacht: "Es gibt immer was zu entdecken und immer was zu tun. Schlafen kann man auch noch am Ende des Monats."

Prof. Dr. Harald Strauß | Universitaet Muenster
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenster.de
http://www.uni-muenster.de/GeoPalaeontologie/Geologie/Histo/Strauss_d.html

Weitere Berichte zu: Hydrothermalsystem Meeresboden Ozean Raucher WWU

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät
21.09.2017 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Der Salzwasser-Wächter auf der Darßer Schwelle
19.09.2017 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie