Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit „MARTEMIS“ auf der Spur der Erze - GEOMAR-Forscher präsentieren neue Explorationstechniken

13.11.2015

Hydrothermalsysteme, auch unter dem Begriff „Schwarze Raucher“ bekannt, sind sowohl als potenzielle Rohstofflager als auch für das Verständnis von geologischen Prozessen im Meeresboden interessant. Doch das Wissen über ihre Verbreitung am Meeresboden ist sehr lückenhaft, da herkömmliche Suchmethoden nur aktive Systeme finden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben jetzt in Florida ein neues System präsentiert, das ehemalige Hydrothermalsysteme auch unter dicken Sedimentschichten aufspüren kann.

Im Jahr 1979 erblickte erstmals ein Mensch mit eigenen Augen am Meeresboden des Pazifiks Schlote, aus denen heißes, schwarz gefärbtes Wasser quoll. Seitdem beschäftigen diese sogenannten „Schwarzen Raucher“, die mittlerweile an allen mittelozeanischen Rücken bekannt sind, die Wissenschaft. Das hat mehrere Gründe.


Während der Expedition POS483 im April und Mai 2015 testete ein GEOMAR-Team die Funktionsweise von MARTEMIS am Palinuro-Vulkankomplex im Mittelmeer.

Foto: Hannah Grant, GEOMAR

Rund um die Strukturen bilden sich faszinierende Ökosysteme, die Informationen zum Ursprung des Lebens auf unserem Planeten enthalten könnten. Außerdem können die fachlich als Hydrothermalquellen bezeichneten Systeme Erkenntnisse über Vorgänge tief unter dem Meeresboden liefern. Nicht zuletzt sind sie als potenzielle Rohstofflagerstätten im Gespräch.

Das aus dem Meeresboden austretende Wasser enthält gelöste Metalle, die sich auf dem Meeresboden ablagern und auch die charakteristischen Schlote bilden. Die entstehenden Minerale enthalten unter anderem auch hohe Konzentrationen an Zink, Kupfer und Gold.

Doch auch nach vierzig Jahren Forschung sind noch viele Fragen offen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben jetzt in St. Petersburg, Florida (USA), auf der internationalen Underwater Mining Conference eine Technologie vorgestellt, die helfen könnte, einige dieser Fragen zu klären.

Das grundsätzliche Problem bei Hydrothermalsystemen ist, dass sie nur wenige Jahrhunderte aktiv sind. Danach bedecken immer dickere Sedimentschichten die ehemaligen Quellen und ihre Ablagerungen. Außerdem transportiert die Plattentektonik sie immer weiter vom Ursprungsort fort. „Da wir uns bei der Suche nach Hydrothermalsystemen bisher auf die Temperaturanomalien und die chemischen Signaturen des austretenden Wassers stützen, finden wir nur die aktiven“, erklärt der Geologe Dr. Sven Petersen vom GEOMAR, „alte erloschene, von dicken Sedimentschichten bedeckte Systeme, erkennen wir so nicht“.

Dabei wäre es wichtig zu wissen, wo und wie viele alte Systeme am Meeresboden existieren, um mehr über die Funktionsweisen zu lernen und um abschätzen zu können, ob erloschene Schwarze Raucher überhaupt ein lohnendes Ziel für den Rohstoffabbau sein können. Techniker und Wissenschaftler am GEOMAR haben deshalb im Rahmen des von der EU geförderten Programms „Blue Mining“ ein Spulensystem entwickelt, das auch in mehreren tausend Metern Wassertiefe eingesetzt werden kann.

„Das ist im Prinzip ein großer Metalldetektor, mit dem man mit Erzkörpern verbundene elektrische Leitfähigkeitsanomalien im Untergrund aufspüren kann. Das System liefert auch Informationen darüber, wie tief der Erzkörper vergraben ist und wie dick er ist“, erklärt Dr. Sebastian Hölz vom GEOMAR.

Eine erste Bewährungsprobe hat das System, das den Namen MARTEMIS (Marine Transient Electromagnetic Induction System) erhalten hat, schon bestanden. Im April und Mai dieses Jahres haben die beteiligten Forscher es am Palinuro-Vulkankomplex im westlichen Mittelmeer getestet. Dort ist bei früheren Ausfahrten eher zufällig ein von Sedimenten bedecktes, inaktives Hydrothermalsystem entdeckt worden, welches später auch von GEOMAR-Wissenschaftlern erbohrt wurde.

„Deshalb eignete sich das Gebiet gut, um die Funktionsweise von MARTEMIS zu überprüfen. Die Daten, die wir jetzt ausgewertet haben, lassen die Vermutung zu, dass der sedimentüberdeckte Erzkörper viel größer ist, als man bisher dachte“, sagt Dr. Hölz.

Diese neuen Daten und die Funktionsweise des Systems stellten die beteiligten Forscher jetzt auf der Underwater Mining Conference vor. „Die Reaktionen waren sehr positiv“, resümiert Dr. Hölz, „wir hatten viele Nachfragen von anderen Teilnehmern.“ In den kommenden Jahren soll MARTEMIS zusammen mit anderen neu entwickelten Explorationstechniken an Hydrothermalsystemen im Atlantik eingesetzt werden. Wir hoffen, dass wir dann unser Wissen über deren Funktionsweise deutlich erweitern können“, sagt Dr. Petersen.

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
http://www.bluemining.eu Das Projekt Blue Mining

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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: 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,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften