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 Auf der Suche nach Hochtechnologiemetallen in Norddeutschland
26.06.2017 | Jacobs University Bremen gGmbH

nachricht Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur
22.06.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie