Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kalkberge im Meer ─ Studie präzisiert Entstehungsbedingungen faszinierender Tiefseelandschaften

14.04.2015

In einer Studie, die jetzt in der Zeitschrift Earth-Science Reviews erschienen ist, befassen sich Prof. Dierk Hebbeln und Prof. Elias Samankassou, Universität Genf, mit der Entstehung von Kalkschlammhügeln im Meer. Diese massiven, kegelförmigen und bis zu 350 Meter hohen Erhebungen finden sich weltweit in den Ozeanen. Sie beherbergen faszinierende Ökosysteme und bieten Platz für Kaltwasserkorallen, Schwämme, Seelilien, Moostierchen und andere Organismen. In der Übersichtsstudie kommt das Autorenteam zu dem Schluss, dass es sich bei diesen Hügeln um die lange gesuchten modernen „Verwandten“ von Kalkhügeln aus dem Erdaltertum handeln könnte.

Bereits vor 400 Millionen Jahren, im Zeitalter des Devons, prägten Kalkhügel das Bild der Ozeanböden. Das belegen eindrucksvoll fossile Erhebungen im östlichen Marokko, die den heutigen Kalkbergen im Ozean verblüffend ähneln.


Fossiler Karbonathügel, etwa 400 Millionen Jahre alt, aus dem Zeitalter des Devon.

Foto: D. Hebbeln, MARUM

Da bislang angenommen wurde, dass diese „alten“ Hügel in geringen Meerestiefen entstanden sein müssen, war eine „Verwandtschaft“ zu Kalkhügeln in tieferen Ozeanregionen, die seit zwei Jahrzehnten im Fokus der Meeresforschung stehen, bestritten worden. Allerdings gibt es heutzutage keine vergleichbaren Strukturen in den Flachmeeren. In ihrer Übersichtsstudie stellen die Autoren die für die Flachwasserthese vorgebrachten Argumente infrage.

Der Grund: Kameras auf neu entwickelten Tauchrobotern, aber auch zeitgemäße Echolotaufnahmen aus der Tiefsee lieferten den Forschern völlig neue Einblicke in die vielfältigen Kalkhügel-Ökosysteme. Diese sind von Kaltwasserkorallen und andere Organismen geprägt, deren kalkige Hartteile nach dem Absterben zum Anwachsen der Hügel beitragen.

Dabei zeigte sich, dass die Umweltbedingungen in der Umgebung der Tiefsee-Kalkhügel deutlich dynamischer sind, als bislang gedacht. Ein Sachverhalt, der für die dort lebenden Organismen von großer Bedeutung ist: „Die auf den Kalkhügeln fest sitzenden Organismen sind darauf angewiesen, dass die Strömung ihnen Nahrung zuführt, die sie dann aus dem Wasser filtern“, sagt Dierk Hebbeln, stellvertretender Direktor des MARUM. Dabei handelt es sich um Überreste von Plankton, die aus den oberen, lichtdurchfluteten Zonen des Ozeans herabsinken.

„Die Planktonreste werden von den bodennahen Tiefseeströmungen erfasst, verteilt und den Kalk bildenden Organismen zugeführt. Nur deshalb gibt es hinreichend Nahrung, um solch große Kalkstrukturen aufzubauen.“

Im Bereich der Tiefsee-Kalkhügel wurden Strömungsgeschwindigkeiten von z.T. mehr als 50 Zentimeter pro Sekunde gemessen. Die dadurch erzeugten Rippeln und Kolke ähneln denen, die man aus flachen und küstennahen Meeresgebieten kennt – und die man auch häufig an den fossilen, vermeintlich in geringen Meerestiefen entstandenen Kalkhügeln gefunden hat. „Wenn wir in den fossilen Ablagerungen Hinweise auf solche Strukturen finden, dürfen wir also nicht darauf schließen, dass diese samt den Kalkhügeln einst in flachem Wasser entstanden sind“, sagt Dierk Hebbeln und liefert damit ein weiteres Argument, warum die fossilen Kalkberge auch in der Tiefsee entstanden sein könnten.

Um ihre Entstehung in flacheren Meeresregionen zu begründen, verwiesen Wissenschaftler auch auf die Gestalt der fossilen Hügel. Viele der kegelförmigen Strukturen weisen nämlich eine abgeflachte Spitze auf – offenkundig ein Ergebnis erosiver Prozesse. Deren Ursache: Die Hügel hätten in flachem Wasser von meistens weniger als 100 Meter Tiefe bis an die sogenannte Wellenbasis herangereicht. Das ist jene Meerestiefe, in der sich die Kraft der Wellen noch bemerkbar macht und Erosion bewirken kann.

Auf den in den letzten Jahren durchgeführten Expeditionen stieß Dierk Hebbeln vor Irland indes auf Kalkhügel mit ebenfalls abgeflachter Spitze. Allerdings lag dort die Wassertiefe bei 800 Meter, also weit unterhalb der Wellenbasis. Untersuchungen legen den Schluss nahe, dass besonders starke bodennahe Strömungen die Gipfellagen dieser Kalkhügel von Zeit zu Zeit erodiert haben. „Auch Verweise auf die Gestalt der Hügel liefern also keine belastbaren Indizien, dass die Erhebungen nur in flachen Meeresregionen entstehen können“, sagt Dierk Hebbeln.

„In unserer Studie fassen wir diese und weitere Belege zusammen, die zeigen, dass auch die „alten“ Hügel, wie ihre heute aktiven Verwandten, in der Tiefsee entstanden sein können. Damit wollen wir die wissenschaftliche Diskussion auf eine breitere Basis stellen und neue Sichtweisen auf diese Phänomene im Meer, die heute die Grundlage eines der faszinierendsten Tiefseeökosysteme bilden, ermöglichen“, sagt der Meeresgeologe, der für 2016 seine nächste Expedition zu den Kalkbergen im Meer anpeilt.

Weitere Informationen / Interviewanfragen / Bildmaterial:
Jana Stone
MARUM-Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: 0421 218 65541
Email: jstone@marum.de

MARUM entschlüsselt mit modernsten Methoden
und eingebunden in internationale Projekte
die Rolle des Ozeans im System Erde –
insbesondere im Hinblick auf den globalen Wandel.
Es erfasst die Wechselwirkungen
zwischen geologischen und biologischen Prozessen im Meer und liefert Beiträge für eine nachhaltige Nutzung der Ozeane.

Das MARUM umfasst das DFG-Forschungszentrum und
den Exzellenzcluster "Der Ozean im System Erde".

Weitere Informationen:

http://www.marum.de/Kalkberge_im_Meer.html
http://www.marum.de

Albert Gerdes | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Birgt Mikroplastik zusätzliche Gefahren durch Besiedlung mit schädlichen Bakterien?
21.02.2018 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

nachricht Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus
19.02.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Sektorenkopplung: Die Energiesysteme wachsen zusammen

22.02.2018 | Seminare Workshops

Die Entschlüsselung der Struktur des Huntingtin Proteins

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics