Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie viel Metall liegt in der Tiefsee?

19.04.2012
Weltweit führende Experten planen in Kiel die Zukunft der Hydrothermal-Forschung
Die Suche nach Schwarzen Rauchern und damit verbundenen Metallerzvorkommen in der Tiefsee glich bisher oft einem zufälligen Stochern in der Dunkelheit. Weltweit führende Experten für Tiefseegeologie und -geophysik planen in Kiel jetzt ein internationales Programm, um die Erkenntnisse auf diesem Gebiet entscheidend zu erweitern.

Vom Kupfer, aus dem vor über 5000 Jahren das Beil des Gletschermannes Ötzi hergestellt wurde, bis hin zum Indium, das heute für Handys oder Computerchips unerlässlich ist – fast jede von Menschen erdachte Technologie ist auf metallische Rohstoffe angewiesen. Bisher wurden diese Rohstoffe auf knapp einem Drittel der Erdoberfläche, den Kontinenten, gefördert. Doch bei steigender Nachfrage und damit steigenden Preisen rücken auch die restlichen zwei Drittel des Planeten, die Ozeane, als mögliche Quelle metallischer Rohstoffe immer mehr in den Fokus.
Dass es in den Ozeanen Vorkommen wichtiger Metalle gibt, ist seit etwa den späten 1970er Jahren bekannt. Damals wurden die ersten sogenannten Hydrothermalquellen am Meeresboden in der Nähe von Erdplattenrändern im pazifischen Ozean entdeckt. Meerwasser dringt dort durch Spalten tief ins Erdinnere ein, wird stark erhitzt, steigt wieder auf, laugt bestimmte Elemente aus dem umliegenden Gestein und lagert sie schließlich am Meeresboden ab. Dabei bilden sich auch regelrechte Schlote, die berühmten „Schwarzen Raucher“.

„Einzelne Felder mit Hydrothermalquellen kennen wir mittlerweile ganz gut“, sagt der Geologe Dr. Sven Petersen vom GEOMAR | Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, „doch ein Überblick über regionale Zusammenhänge und ihre Verteilung im Raum fehlt bisher völlig.“ Darüber hinaus sind die derzeitigen Untersuchungen auf einen sehr engen Bereich beschränkt. Und das erschwere seriöse Abschätzungen zum Rohstoffpotenzial insgesamt, so Dr. Petersen weiter. Genau diese Wissenslücke wollen weltweit führende Experten nun mit einem gemeinsamen, internationalen Forschungsprojekt schließen. Auf Einladung des GEOMAR treffen sie sich heute und morgen für die ersten Planungen in Kiel.

Ein "Schwarzer Raucher" am Mittelatlantischen Rücken. Rund um derartige Hydrothermalquellen finden sich wertvolle Metallerze. Foto: ROV KIEL 6000, GEOMAR

Ziel des Projekts soll die Umgebung des TAG-Hydrothermalfeldes sein. Es liegt bei 26° Nord am Mittelatlantischen Rücken, also an der Grenze zwischen der nordamerikanischen und der afrikanischen Erdplatte, in rund 3600 Metern Wassertiefe. TAG war 1986 das erste Schwarze-Raucher-Feld, das überhaupt im Atlantik entdeckt wurde. Aufgrund der vergleichsweise langen Forschungsgeschichte gehört TAG zu den am besten untersuchten, aktiven Hydrothermalfeldern im Atlantik. In der näheren Umgebung sind außerdem einige heute inaktive Felder gefunden worden, die aber bisher wenig untersucht sind. „Das ist ein ideales Forschungsfeld für neue Untersuchungsmethoden. In den Weiten der Tiefsee finden wir Schwarze Raucher meist mit Hilfe der hohen Austrittstemperaturen und der besonderen chemischen Zusammensetzung des Wassers in der Nähe. Schlote, die schon seit Jahrtausenden inaktiv oder von vulkanischen Gesteinen oder Sedimenten bedeckt sind, bleiben deshalb oft unentdeckt. Doch auch sie können mit großen Metallvorkommen verbunden sein“, erklärt Petersen.

Ziel der Wissenschaftler ist es nun, einen rund 50 Kilometer langen Abschnitt des Mittelatlantischen Rückens rund um TAG mit neuesten Methoden hochauflösend zu kartieren. Durch die Anpassung geophysikalischer Methoden soll systematisch nach weiteren, inaktiven Hydrothermalfeldern gesucht sowie ein regionales dreidimensionales Bild des Untergrunds erstellt werden. „Alleine das ist eine Herausforderung, weil entsprechende Verfahren bisher nicht an mittelozeanischen Gebirgen angewendet wurden“, erklärt Dr. Petersen. In einem letzten Schritt sollen die Erkenntnisse der Untersuchungen in numerische Modelle einfließen. Mit ihnen wollen die Wissenschaftler vorhersagen, welche Wege das erhitzte, mit wertvollen Elementen angereicherte Wasser im Untergrund nimmt – und wo es diese am Meeresboden ablagert beziehungsweise früher abgelagert hat. Am Ende soll ein global besseres Verständnis von Hydrothermalsystemen stehen, das dann auch ein besseres Abschätzen des Rohstoffpotenzials ermöglicht.

„Aufgrund der großen Wassertiefe, der Größe des Untersuchungsgebietes und der vielen eingesetzten Methoden ist ein solches Projekt aber national alleine nicht zu finanzieren“, erklärt Professor Peter Herzig, GEOMAR-Direktor und selbst Rohstoff-Geologe. „In internationaler Kooperation können wir jedoch unser Wissen über Hydrothermalsysteme in der Tiefsee und auch über metallische Rohstoffe im Ozean auf eine ganz neue Ebene heben. Deshalb freuen wir uns, dass alle international renommierten Experten auf diesem Gebiet unserer Einladung nach Kiel gefolgt sind“.

Andreas Villwock | idw
Weitere Informationen:
http://www.geomar.de/
http://www.geomar.de/entdecken/filme/schwarze-raucher-erzfabriken-der-tiefsee/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Stagnation im tiefen Südpazifik erklärt natürliche CO2-Schwankungen
23.02.2018 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

nachricht Birgt Mikroplastik zusätzliche Gefahren durch Besiedlung mit schädlichen Bakterien?
21.02.2018 | 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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

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

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

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