Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das Geheimnis der Weihnachtsinsel

28.11.2011
Kieler Meeresforscher entdecken bisher unbekannte Prozesse im Erdmantel

Wenn es um die Entstehung von Vulkaninseln wie Hawaii geht, wird meistens die sogenannte Hotspot-Theorie zu Rate gezogen. Doch es gibt ozeanische Vulkane, die nicht in das Bild passen und bisher rätselhaft geblieben sind. Dazu gehören die erloschenen Unterwasservulkane rund um die Weihnachtsinsel im Indischen Ozean. Kieler Meeresforscher haben einen Teil des Rätsels gelüftet. Ihre Entdeckungen erscheinen in der aktuellen Ausgabe der internationalen Fachzeitschrift „Nature Geoscience“.


Eine Karte der Christmas Island Seamount Provinz. In gelb sind Arbeitsstationen der Expediton von 2008 eingezeichnet. Grafik: IFM-GEOMAR

Wie Perlen auf einer Schnur – so liegen Vulkaninseln oder Unterwasservulkane in den Ozeanen oft nebeneinander. Derartige Vulkanketten, wie beispielsweise das Hawaii Archipel, lassen sich mit dem sogenannten Hotspot-Modell erklären. An einem festen Ort, dem Hotspot, dringt heißes Material aus dem Erdinneren durch die ozeanische Erdkruste und bildet auf ihr einen Vulkan. Da sich die Erdplatten über dem Hotspot bewegen, bewegt sich auch der Vulkankegel irgendwann vom Hotspot fort. Er erhält keinen Lava-Nachschub mehr und erlischt, während sich direkt über dem Hotspot ein neuer Vulkan bildet.

Im Laufe der Jahrmillionen entsteht so eine ganze Kette erloschener Vulkankegel, die die Bewegungsrichtung der jeweiligen Erdplatte anzeigt. Doch dieses einfache und schlüssige Modell lässt sich nicht auf alle Unterwasservulkane anwenden. „Die Entstehung der Christmas Island Seamount Provinz im östlichen Indischen Ozean passt beispielsweise überhaupt nicht ins Bild“, sagt Prof. Dr. Kaj Hoernle vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR). Die dazu gehörigen Vulkankegel erstrecken sich über ein Gebiet von 1800 mal 600 Kilometern im Seegebiet zwischen Australien und Indonesien.

Die Ozeankruste wächst in dieser Region in Nord-Süd Richtung, die Seamounts erstrecken sich jedoch sehr unregelmäßig in Ost-West Richtung. „Wir wollten die Entstehung dieser rätselhaften Seamounts ergründen, um zu überprüfen, ob es vielleicht Prozesse gibt, die wir noch gar nicht kennen“, sagt Professor Hoernle. Deshalb hat ein Forscherteam des IFM-GEOMAR unter Professor Hoernles Leitung im Jahr 2008 mit dem deutschen Forschungsschiff SONNE den Meeresboden des Seegebiets umfassend kartiert und beprobt. Anschließend wurden die geborgenen Proben und die Vermessungsdaten am IFM-GEOMAR und an der Universität Sydney intensiv analysiert und ausgewertet. Die Ergebnisse erscheinen heute in der internationalen Fachzeitschrift Nature Geoscience.

Demnach sind die untersuchten Seamounts vor 136 bis 47 Millionen Jahren entstanden, wobei die östlichen tendenziell älter sind. Außerdem sind sie nur wenig jünger als die Ozeankruste, auf der sie stehen. Das deutet darauf hin, dass sie in der Nähe eines mittelozeanischen Rückens entstanden sind, wo auch die Ozeankruste gebildet wird. Die größte Überraschung erlebten die Wissenschaftler jedoch bei der geochemischen Analyse der Proben. Sie zeigte, dass die Quelle, aus der die Laven dieser Vulkane stammen, Ähnlichkeiten zu kontinentalem Material besitzt. Das ist für ozeanische Vulkane in diesem Umfang sehr ungewöhnlich. „Wir haben diese Ergebnisse mit plattentektonischen Rekonstruktionen verbunden und herausgefunden, dass die Christmas Island Seamount Provinz genau an der Stelle entstanden ist, an der sich Australien, Indien und West Burma beim Aufbrechen des Superkontinents Gondwana vor rund 150 Millionen Jahren voneinander getrennt haben“, erklärt Professor Hoernle. An der Bruchstelle entstand damals ein neuer Ozean, zwischen den Bruchstücken begann sich ozeanische Erdkruste zu bilden. Möglicherweise ist dabei kontinentales Material in den oberen Erdmantel unter den neu gebildeten Ozeanboden gelangt. „Kontinentales Material ist leichter zu schmelzen als normaler ozeanischer Mantel. Es kam zu einem Magma-Überschuss, wodurch letztendlich die Seamounts gebildet wurden – inklusive des kontinentalen Materials, das wir jetzt mitten im Ozean finden“, erklärt Professor Hoernle. Damit haben die Forscher einen bisher weitgehend unbekannten Prozess gefunden, der kontinentales Material in die oberen Bereiche des ozeanischen Erdmantels transportiert. „Diese Erkenntnis ist ein weiteres wichtiges Puzzlestück, um die Prozesse und Stoffkreisläufe zu verstehen, die tief im Erdinneren ablaufen. Sie formen die Erde, auf der wir leben, entziehen sich aber leider der direkten Beobachtung“, erklärt der Meeresgeologe.

Originalarbeit:
Hoernle, K., F. Hauff, R. Werner, P. van den Bogaard, A. D. Gibbons, S. Conrad and R. D. Müller (2011): Origin of Indian Ocean Seamount Province by shallow recycling of continental lithosphere. Nature Geoscience, 4 (12), http://dx.doi.org/10.1038/NGEO1331

Andreas Villwock | idw
Weitere Informationen:
http://www.ifm-geomar.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der steile Aufstieg der Berner Alpen
24.03.2017 | Universität Bern

nachricht Internationales Team um Oldenburger Meeresforscher untersucht Meeresoberfläche
21.03.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise