Erzlagerstätten im Atlantik erkundet – IFM-GEOMAR setzte erfolgreich neues Tiefseebohrgerät ein

Die Oberflächen solcher mineralhaltigen Quellen, die oft reich an Gold und Kupfer sind, wurden schon untersucht, ein tieferer Einblick, der auch neue Erkenntnisse in die Bildung und Entwicklung solcher Systeme geben kann, war aber bisher oft nicht möglich. Mit Hilfe eines neu entwickelten, ferngesteuerten Bohrgerätes des Britischen Geologischen Dienstes (BGS) gelangen Wissenschaftlern des IFM-GEOMAR neue Einblicke in die geologisch aktiven Zonen am Mittelatlantischen Rücken.

In mehrerlei Hinsicht war die kürzlich zu Ende gegangene Expedition mit dem Forschungsschiff Maria S. Merian ein Abenteuer, das den Wissenschaftlern feuchte Hände bereitete. Für Fahrtleiter Dr. Sven Petersen vom IFM-GEOMAR war es die erste Reise auf dem neuen Forschungsschiff Maria S. Merian, dazu kam als zentrales Untersuchungsinstrument der „Rockdrill2“, ein mobiles Tiefseebohrgerät des Britischen Geologischen Dienstes, das erstmalig eingesetzt wurde. Mit diesem Gerät können maximal 15m lange Bohrkerne aus Tiefen von bis 3000 m gewonnen werden. Im Untersuchungsgebiet, dem so genannten Logatchev Hydrothermalfeld am Mittelatlantischen Rücken, bestand es in 3050 m seine Feuertaufe. „Als wir die ersten Erprobungen im Flachwasser erfolgreich hinter uns gebracht hatten, wurde der Pulsschlag schon ruhiger“, erzählt Dr. Petersen. „Natürlich brauchte auch die routinierte Crew vom BGS ein paar Versuche, dann aber gelangen uns auch erfolgreiche Beprobungen im Untersuchungsgebiet“, so Petersen weiter.

Doch neue Überraschungen ließen nicht lange auf sich warten. „Die geologischen Bedingungen am Mittelatlantischen Rücken erwiesen sich allerdings als sehr schwierig. Wider Erwarten war der Untergrund zum größten Teil nicht fest, sondern bestand aus losem, kiesartigem Material, das nur sehr schwer erbohrt werden konnte“, berichtet Dr. Petersen. Insgesamt konnten an 9 Lokationen Bohrungen abgeteuft werden, bei denen eine maximale Bohrtiefe von 10,5 m erreicht wurde.

Erste Ergebnisse zeigen, dass die Erze, die am Meeresboden anstehen, nur eine sehr geringe Mächtigkeit besitzen und durch geologische Prozesse im Untergrund ständig umgelagert werden. Dies ist vor allem für Rohstoffgeologen von Bedeutung, da die Erze dieses Vorkommens als besonders kupfer- und goldreich gelten. Ferner konnten wichtige Informationen zur Ausdehnung der hydrothermalen Aktivität in dieser Region und zur Entstehung der weltweit einzigartigen „Smoking Crater“ (Vertiefungen im Meeresboden, in denen die schwarzen Raucher aktiv sind) gewonnen werden. Die neuen Erkenntnisse zeigen, dass die bislang genutzten Theorien zur Entstehung dieses Vorkommens revidiert werden müssen. Der Einsatz dieses neuen Bohrgerätes war somit ein voller Erfolg und hat die hohen Erwartungen an das Projekt erfüllt.

Zusätzlich zu den mit dem Bohrgerät genommenen Proben haben die Wissenschaftler Sedimentkerne gezogen und die Nebengesteine entlang des Mittelatlantischen Rückens untersucht. Detaillierte Vermessungen des Untersuchungsgebietes am Mittelatlantischen Rücken ergänzten die Probennahmen.

Neben den rein geologischen Fragestellungen galt ein Teil der Arbeiten auch mikrobiologischen Fragestellungen, die zum besseren Verständnis der an Hydrothermalsysteme gebundenen Mikroorganismen beitragen sollen. Die mikrobiologischen Proben bedurften besonders sorgfältiger Behandlung: sie wurden bereits an Bord eingefroren oder präpariert, um sie für die Untersuchungen im Heimatlabor haltbar zu machen.

Mit dem Eintreffen der Proben in Kiel beginnen nun die detaillierten und zeitaufwändigen Laboranalysen, um den Proben noch mehr Geheimnisse zu entlocken.

Die Expedition „HYDROMAR IV“ ist Teil des DFG Schwerpunktprogramms 1144 „Vom Mantel zum Ozean: Energie-, Stoff- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen“, das am IFM-GEOMAR koordiniert wird.

Kontakt:
Dr. Sven Petersen, IFM-GEOMAR, Tel.: 0431-600-2110 spetersen@ifm-geomar.de
Dr. Andreas Villwock, IFM-GEOMAR, Tel.: 0431-600.2802, avillwock@ifm-geomar.de, (Öffentlichkeitsarbeit)