Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ungewöhnlich große heiße Quellen im Golf von Kalifornien entdeckt

22.07.2015

Deutschlands neues Tiefseeforschungsschiff SONNE arbeitet derzeit im Golf von Kalifornien. Dort untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Kohlenstoff-Emissionen am Meeresboden, die von vulkanischen Aktivitäten hervorgerufen werden. Jetzt hat das Team unter der Fahrtleitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel ein bisher unbekanntes Hydrothermalfeld mit mehreren Schwarzen Rauchern entdeckt. Das Feld besteht aus mindestens vier bis zu 70 Meter hohen Ablagerungshügeln.

Verlässliche Klimavorhersagen sind nur möglich, wenn alle Faktoren, die das Klima beeinflussen, bekannt sind. Auch ein Blick in die Vergangenheit kann Aussagen über die Zukunft erleichtern. Einer Hypothese zufolge haben verstärkte vulkanische Aktivitäten während der Öffnung des Nordatlantiks eine schnelle Erwärmung vor rund 54 Millionen Jahren ausgelöst.


Ein Schwarzer Raucher im Guaymas-Becken, aufgenommen vom ROV HYBIS des GEOMAR.

Foto: ROV HYBIS, GEOMAR

Das Ereignis ist bekannt als Päläozän-Eozän-Temperatur-Maximum (PETM). Forscherinnen und Forscher aus Deutschland, Mexiko, der Schweiz, Norwegen und Taiwan untersuchen diese Hypothese derzeit mit Hilfe des deutschen Forschungsschiffs SONNE im Guaymas-Becken im Golf von Kalifornien. Das Guaymas-Becken dient dabei als Modellregion für den Nordatlantik am Ende des Paläozäns.

Während der Untersuchungen gegen Ende der Expedition hat das Team ein Hydrothermalfeld mit mehreren Schwarzen Rauchern von ungewöhnlicher Größe entdeckt. „Das ist ein bemerkenswerter Fund, denn er könnte unser Bild davon ändern, wie Kohlenstoff aus Sedimentbecken in der Tiefsee emittiert wird. Das hätte grundlegende Konsequenzen für die Abschätzung der Rolle von magmatischen Systemen auf das System Erde“, erklärt Professor Dr. Christian Berndt, Geophysiker am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und Fahrtleiter der Expedition SO241.

Nach dem Aufbrechen einer kontinentalen Kruste gibt es eine Phase, in der Vulkanismus am Meeresboden stattfindet. Das magmatische Gestein dringt in die bereits am Meeresboden abgelagerten Sedimente ein. Dort erhitzt das Gestein das Porenwasser derart, dass große Mengen von Kohlenstoff, der vorher zusammen mit den Sedimenten abgelagert worden war, freigesetzt werden. Das mit dem Kohlenstoff angereicherte Wasser beginnt zur Oberfläche zu wandern und setzt ihn dort in die Atmosphäre frei.

Da solche Systeme während der Öffnung des Nordatlantik-Beckens vor rund 54 Millionen Jahren weit verbreitet waren, wird angenommen, dass sie für die als PETM bekannte rasante globale Erwärmung zumindest mitverantwortlich sein könnten. Bis jetzt war allerdings unklar, wie intensiv diese Systeme tatsächlich waren und welche Arten von Kohlenstoffverbindungen sie ausgestoßen haben. Das Guaymas Becken im Golf von Kalifornien könnte darauf Antworten liefern, denn dort öffnet sich zurzeit ebenfalls ein noch verhältnismäßig junges Ozeanbecken, in dem die ersten vulkanischen Einträge in das Sedimentbecken stattfinden.

Beruhend auf regionalen seismischen Daten und Echolot-Messungen hat das Team an Bord der SONNE mögliche Stellen von Flüssigkeitsaustritten am Meeresboden identifiziert. Die entsprechenden Plätze wurden mit dem Tiefseeroboter HYBIS eingehender untersucht. Schon bei seinem ersten Tauchgang fingen die HYBIS-Kameras Bilder eines ausgedehnten Hydrothermalfelds ein.

Dort treten mehrere hundert Grad Celsius heiße Flüssigkeiten aus dem Meeresboden aus, aus denen beim Kontakt mit dem kalten Meerwasser sofort Mineralien ausfallen, die sich am Meeresboden ablagern. Die heißen Flüssigkeiten sind mit Methan angereichert, das hoch in die Wassersäule transportiert wird. Das Feld ist rund 500 Meter lang und besteht aus mindestens vier bis zu 70 Meter hohen Ablagerungshügeln.

„Solche heißen Quellen sind vor allem von mittelozeanischen Rücken bekannt. Ein Feld dieser Größe abseits einer Spreizungsachse ist ungewöhnlich“, sagt Professor Berndt. Die Größe und die Aktivität des Systems sprechen dafür, dass hydrothermale Quellen tatsächlich Einfluss auf das globale Klima haben können, wenn sie in sich öffnenden Ozeanbecken in großer Anzahl auftreten.

Dr. Christian Hensen, Geochemiker am GEOMAR, ergänzt, dass die Fluide, die im Guaymas-Becken austreten, eine chemische Signatur zeigen, die eine Mischung aus typisch magmatischen Systemen und aus Systemen in Sedimenten tragen, „Das ist genau, was wir dort erwarten, wo magmatische Gesteine in Sedimente eindringen“, erklärt er. Die magmatische Herkunft wird außerdem durch hohe Helium-Konzentrationen in der Wassersäule bestätigt. Die Messungen wurden von den Schweizer Expeditionsteilnehmern von der Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (Eawag) durchgeführt.

„Natürlich haben wir jetzt nur einen ersten Eindruck. Nach der Expedition müssen wir die Proben und Daten aus dem Guaymas-Becken genau analysieren. Aber ich bin sicher, wir erhalten faszinierende Ergebnisse“, sagt Professor Berndt. Die Expedition endet am 24. Juli in Guayaquil (Ecuador).

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
http://www.geomar.de/forschen/expeditionen/ Expeditionen des GEOMAR

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

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

nachricht Wasser - der heimliche Treiber des Kohlenstoffkreislaufs?
17.01.2017 | Max-Planck-Institut für Biogeochemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise