Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Manganknollen: Begehrter Rohstoff und wichtiger Lebensraum

05.04.2019

Das JPIO-Projekt MiningImpact untersucht Tiefseeökosysteme im Zentralpazifik

Das deutsche Forschungsschiff SONNE ist von Manzanillo, Mexiko, aus zum zweiten Abschnitt einer 14-wöchigen Forschungsexpedition in die Clarion-Clipperton-Zone aufgebrochen. Die Fahrt wird im Rahmen des europäischen JPI Oceans-Verbundprojektes „MiningImpact“ (30 Projektpartner aus 9 europäischen Staaten) durchgeführt. Die Expedition SO268 unter der Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel liefert einen wichtigen Beitrag zur Erarbeitung der wissenschaftlichen  Grundlagen für Umweltstandards bei zukünftigem Abbau von Manganknollen in der Tiefsee.


Wissenschaftliche Geräte auf dem Arbeitsdeck von RV SONNE.

Foto: Steffen Niemann

Das Untersuchungsgebiet des Forschungsprojektes „MiningImpact“ liegt in der Clarion-Clipperton-Zone im Nordost-Pazifik in 4000 bis 5000 Metern Wassertiefe und totaler Finsternis. Hier befinden sich in einem Gebiet von fünf Millionen Quadratkilometern Manganknollen am Meeresboden, deren Metallgehalte das Potential für einen kommerziellen Tiefseebergbau bieten.

Mineralische Rohstoffe aus der Tiefsee sind in den vergangenen Jahren in den Fokus einiger Staaten und Firmen gerückt, um ihre Rohstoffversorgung mit Hightech-Metallen zu sichern. Der Meeresboden zwischen Mexiko und Hawaii gehört zum gemeinsamen Erbe der Menschheit, da er nicht in den Ausschließlichen Wirtschaftszonen von Staaten liegt. Dieses Gebiet wird von der Internationalen Meeresbodenbehörde (International Seabed Authority, ISA) in Kingston, Jamaika, verwaltet.

Zurzeit arbeitet die ISA an einem sogenannten Mining Code, der den rechtlichen Rahmen für einen zukünftigen Tiefseebergbau bilden wird. Bestandteil dieses völkerrechtlichen Übereinkommens sind Vorschriften zum Umweltmonitoring und die Festlegung von Umweltstandards für die Tiefsee.

Das europäische Verbundprojekt JPI Oceans „Mining Impact“ widmet sich der Frage, wie der Zustand des Tiefseeökosystems erfasst werden kann, um die Auswirkungen von menschlichen Eingriffen in der Tiefsee bewerten zu können. Im Rahmen des Projekts unternimmt das deutsche Forschungsschiff SONNE unter Fahrtleitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel aktuell eine Expedition in die Clarion-Clipperton-Zone.

Während der insgesamt über 100 Tage dauernden Expedition führen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen im deutschen Lizenzgebiet der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) und im belgischen Lizenzgebiet der Firma DEME-GSR unabhängige Untersuchungen zum natürlichen Zustand der marinen Umwelt und der dort lebenden Organismen durch. DEME-GSR plant, in diesen beiden Gebieten Komponenten eines Knollenkollektors zu testen und damit einen zukünftigen Abbau zu simulieren.

„Unsere Untersuchungen, die im Vorfeld des Tests stattfinden, ermöglichen uns, den Ist-Zustand des Meeresbodens zu bestimmen und diesen mit dem Zustand nach einem Kollektortest zu vergleichen. Die Arbeiten umfassen neben der Erhebung der Artenvielfalt auch Untersuchungen zu Stoffumsätzen im Ökosystem, insbesondere im Meeresboden, die Vermessung der Geschwindigkeit und Richtung der Bodenströmungen, Experimente zu den Auswirkungen möglicher Schwermetallfreisetzungen, Informationen zum Nahrungsnetz und einiges mehr“, erklärt der Projektkoordinator und Fahrtleiter Dr. Matthias Haeckel vom GEOMAR.

Hierzu werden unter anderem mehrere Messgeräte für einige Stunden bis Tage am Meeresboden abgesetzt und der Tauchroboter der GEOMAR ROV Kiel 6000 sowie 60 verschiedene Sensoren zur Vermessung der Bodenströmung und der Trübung der Wassersäule eingesetzt. Außerdem werden mit Kameras die am Meeresboden lebenden Organismen beobachtet.

Das Forscherteam auf der SONNE wird untersuchen, wie verschiedene Arten in der Tiefsee miteinander verbunden sind und wie sich die Zusammensetzung und Menge der Tiefseebewohner in und rund um die Manganknollenfelder räumlich und zeitlich verändert. „Erst wenn wir das verstanden haben, können wir abschätzen, welche Auswirkungen ein großräumiger Eingriff in den Meeresboden haben könnte“, sagt Dr. Haeckel.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Erfassung und Untersuchung von Partikelkonzentrationen in einer Sedimentwolke, wie sie beim Tiefseebergbau aufgewirbelt würde. Zurzeit bewegt sich ein großer natürlicher Wasserwirbel mit einem Durchmesser von rund 300 Kilometern, der rund sechs Monate zuvor durch die Passwinde in Zentralamerika entstanden ist, langsam auf die Clarion-Clipperton-Zone zu. Dessen Auswirkungen werden voraussichtlich bis in 4000 Meter Wassertiefe zu sehen sein.

„Wir wissen, dass vorbeiziehende Wirbel die Strömungsgeschwindigkeiten am Meeresboden um das Zwei- bis Dreifache erhöhen. So kann die feine Sedimentschicht des Meeresbodens aufgewirbelt und die beim Tiefseebergbau abgelagerten Sedimentpartikel weiter verteilt werden. Bisher konnten wir die Konzentration und Stärke einer Sedimentwolke, die möglicherweise durch so einen Wirbel entsteht, aber nicht direkt beobachten. Dies möchten wir nun mit der Vielzahl verschiedener Sensoren und Geräte versuchen, die wir dabeihaben“, sagt Matthias Haeckel.

Das JPIOceans-Projekt „MiningImpact“ untersucht seit 2015 am Beispiel von Manganknollen-Gebieten im Pazifik, welche ökologischen Folgen Tiefseebergbau hätte und wie man seine Auswirkungen begrenzen könnte. Das Projekt besteht aus zwei Phasen. Im bereits abgeschlossenen ersten Teil konnten grundlegende Erkenntnisse zu den erwarteten, längerfristigen Auswirkungen des Tiefseebergbaus gewonnen werden.

Jetzt, in der zweiten Phase wollten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Umweltauswirkungen eines industriellen Gerätetests unabhängig erforschen und umfassend in Echtzeit überwachen. Der weltweit erste, parallel zur derzeit laufenden SONNE-Fahrt geplante Gerätetest zur Aufnahme von Manganknollen in 4000 bis 5000 Metern Wassertiefe musste jedoch wegen technischer Probleme verschoben werden.

„Deshalb haben wir unser Arbeitsprogramm umgestellt. Es gibt nach wie vor viele unbeantwortete Fragen zu den Ökosystemen der Tiefsee, so dass wir die Verzögerung gut für weitere grundlegende Untersuchungen nutzen können“, betont Dr. Haeckel.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Matthias Haeckel, mhaeckel@geomar.de

Weitere Informationen:

https://miningimpact.geomar.de/de/miningimpact-2 Das Forschungsprojekt MiningImpact 2


https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/MarineRohstoffforschung/Meeresforschung/Projek... Informationen zum deutschen Lizenzgebiet für Manganknollenexploration


https://www.deme-group.com/gsr Das Unternehmen DEME-GSR


https://www.isa.org.jm/ Die Internationale Meeresbodenbehörde

Dr. Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.geomar.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Warum der moderne Mensch aus Afrika kommt
24.04.2019 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Neue Messmethode zur Datierung von Gletschereis
23.04.2019 | Universität Heidelberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neuer LED-Leuchtstoff spart Energie

Das menschliche Auge ist für Grün besonders empfindlich, für Blau und Rot hingegen weniger. Chemiker um Hubert Huppertz von der Universität Innsbruck haben nun einen neuen roten Leuchtstoff entwickelt, dessen Licht vom Auge gut wahrgenommen wird. Damit lässt sich die Lichtausbeute von weißen LEDs um rund ein Sechstel steigern, was die Energieeffizienz von Beleuchtungssystemen deutlich verbessern kann.

Leuchtdioden oder LEDs können nur Licht einer bestimmten Farbe erzeugen. Mit unterschiedlichen Verfahren zur Farbmischung lässt sich aber auch weißes Licht...

Im Focus: Münchner Lichtquanten-Destillerie

Garchinger Physiker entwickeln eine Technik, um reine einzelne Photonen zu extrahieren

Das Destillieren von Spirituosen steigert den Gehalt von Alkohol relativ zum Wasseranteil. Ähnlich wirkt eine Methode auf Lichtquanten, Photonen, die ein Team...

Im Focus: Energy-saving new LED phosphor

The human eye is particularly sensitive to green, but less sensitive to blue and red. Chemists led by Hubert Huppertz at the University of Innsbruck have now developed a new red phosphor whose light is well perceived by the eye. This increases the light yield of white LEDs by around one sixth, which can significantly improve the energy efficiency of lighting systems.

Light emitting diodes or LEDs are only able to produce light of a certain colour. However, white light can be created using different colour mixing processes.

Im Focus: Quantenmaterie fest und supraflüssig zugleich

Forscher um Francesca Ferlaino an der Universität Innsbruck und an der Österreichischen Akademie der Wissenschaften haben in dipolaren Quantengasen aus Erbium- und Dysprosiumatomen suprasolide Zustände beobachtet. Im Dysprosiumgas ist dieser exotische Materiezustand außerordentlich langlebig, was die Tür für eingehendere Untersuchungen weit aufstößt.

Suprasolidität ist ein paradoxer Zustand, in dem die Materie sowohl supraflüssige als auch kristalline Eigenschaften besitzt. Die Teilchen sind wie in einem...

Im Focus: Quantum gas turns supersolid

Researchers led by Francesca Ferlaino from the University of Innsbruck and the Austrian Academy of Sciences report in Physical Review X on the observation of supersolid behavior in dipolar quantum gases of erbium and dysprosium. In the dysprosium gas these properties are unprecedentedly long-lived. This sets the stage for future investigations into the nature of this exotic phase of matter.

Supersolidity is a paradoxical state where the matter is both crystallized and superfluid. Predicted 50 years ago, such a counter-intuitive phase, featuring...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

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

Neuer LED-Leuchtstoff spart Energie

24.04.2019 | Energie und Elektrotechnik

Control 2019: Fraunhofer IPT stellt High-Speed-Mikroskop mit intuitiver Gestensteuerung vor

24.04.2019 | Messenachrichten

Warum der moderne Mensch aus Afrika kommt

24.04.2019 | Geowissenschaften

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