Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit der SONNE über dem Vulkan

14.05.2012
Meeresforscher aus Kiel und Großbritannien veröffentlichen Vermessungen einer Unterwasser-Eruption
Die meisten Vulkane liegen gut versteckt in den Tiefen der Ozeane. Sie genau zu beobachten ist kaum möglich. Geologen der Universitäten Oxford und Durham sowie des GEOMAR | Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel gelang im vergangenen Jahr die Vermessung eines Unterwasservulkans im Pazifik während und kurz nach einem Ausbruch. Ihre Beobachtungen sind jetzt in der internationalen Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ erschienen.

Vulkaneruptionen sind meist spektakulär, oft auch zerstörerisch. So ist es schwer vorstellbar, dass ein Vulkan ausbricht und niemand Notiz davon nimmt. Doch genau das geschieht wahrscheinlich jeden Tag mehrere hundert Male. Eine große Zahl an Vulkanen verbirgt sich nämlich in den Tiefen der Ozeane – die Mehrzahl davon ist bisher auf keiner Karte verzeichnet. Und auch die bekannten Unterwasservulkane sind viel schwieriger zu vermessen oder zu beobachten als die Exemplare an Land.
Einem Team britischer und deutscher Forscher ist es während einer Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff SONNE im Jahr 2011 dank modernster Messtechnik und auch einer ordentlichen Portion Glück gelungen, beinahe in Echtzeit den Ausbruch eines Unterwasservulkans und seine Folgen südlich der Tonga-Inseln im Pazifik zu dokumentieren. Die Forscher berichten davon in der Online-Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Nature Geoscience“. „Die von uns gewonnenen Daten zeigen wieder einmal sehr eindringlich, wie aktiv und dynamisch der Meeresboden ist“, erklärt der Dr. Ingo Grevemeyer vom GEOMAR | Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, einer der Autoren der Studie.

Grundlage bildet die 215. Expedition des FS SONNE, die das Schiff im Mai und Juni 2011 in den Pazifik zwischen Neuseeland und Tonga führte. Zum Forschungsprogramm der Reise, die von der Universität Durham (UK) geleitet wurde, gehörte auch die Vermessung des Monowai Unterwasservulkans, der rund 400 Kilometer südwestlich von Tonga liegt. Er erhebt sich aus rund 2000 Metern Wassertiefe bis auf weniger als 100 Meter unter der Meeresoberfläche. „Der Monowai bot sich für langfristige Beobachtungen an, weil er im Gegensatz zu vielen anderen Unterwasservulkanen einigermaßen bekannt ist. Schon 1998, 2004 und 2007 wurde er von Forschungsschiffen vermessen“, erklärt Dr. Grevemeyer.

Im Verlauf der Expedition führten die Wissenschaftler mit den hoch auflösenden Fächer-Echoloten der SONNE gleich zwei Vermessungen des Monowai durch. Die erste erfolgte am 14. Mai, die zweite am 1. und 2. Juni. Innerhalb dieser kurzen Zeit hatten sich die Wassertiefen über dem Vulkan deutlich geändert: An einigen Stellen hatten sie um fast 19 Meter zugenommen, an anderen um 72 Meter abgenommen. „Das sind schon sehr auffällige Unterschiede, die darauf hindeuteten, dass mit dem Vulkan zwischenzeitlich etwas geschehen ist“, erklärt Dr. Grevemeyer.

Tatsächlich hatten Ozeanbodenseismometer des GEOMAR unweit von Monowai und eine seismische Messstation auf der Pazifik-Insel Rarotonga in den Tagen nach der ersten Vermessung deutliche akustische Signale aus der Monowai-Region aufgezeichnet. „Bei der Überfahrt im Mai konnten auch Gasblasen an der Wasseroberfläche und eine Verschmutzung des Wassers wahrgenommen werden“, berichtet Dr. Grevemeyer, „unter uns hat es wohl stark gebrodelt“. Zwischen den beiden Vermessungen hat dann eine massive unterseeische Eruption Teile des Monowai-Kegels abgetragen, während sich in einigen Bereichen große Mengen neuer Lava abgelagerten. Damit hatte sich die Topografie des Meeresbodens geändert, was die Wissenschaftler als Veränderung der Wassertiefen messen konnten. „Die Geschwindigkeit, mit der in dieser kurzen Zeit Teile des Berges abrutschten und andere aufgeschüttet wurden, ist auch im Vergleich mit anderen Vulkanen sehr hoch“, betont Dr. Grevemeyer.

So konnten die Wissenschaftler mit modernen Tiefenmessungen die Dynamik eines aktiven Unterwasservulkans präzise beobachtet. „Das ist ein seltener Glücksfall, weil meistens kein Forschungsschiff in der Nähe ist, wenn ein Unterwasservulkan ausbricht“, betont Dr. Grevemeyer. Glücklicherweise sei mit der heutigen Echolottechnik eine viel präzisere Untersuchung von Unterwasservulkanen möglich als noch vor wenigen Jahren, „doch mit Blick auf die vielen unbekannten Unterwasserberge steht die Forschung eigentlich noch am Anfang“, ergänzt der Geologe.

Originalarbeit:
Watts, A.B., C. Peirce, I. Grevemeyer, M. Paulatto, W. Stratford, D. Bassett, J. A. Hunter, L. M. Kalnins and C. E. J. de Ronde, 2012: Rapid rates of growth and collapse of Monowai submarine volcano, Kermadec Arc. Nature Geoscience, http://dx.doi.org/10.1038/NGEO1473

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde
23.01.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Neues Forschungsspecial zu Meeren, Ozeanen und Gewässern
18.01.2017 | Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde

23.01.2017 | Geowissenschaften

Immunabwehr ohne Kollateralschaden

23.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

23.01.2017 | Physik Astronomie