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FS SONNE (So 240)

erstellt von huenken zuletzt verändert: 01.07.2015 11:09

Projekt:

SO240 – FLUM: Fluidfluss und Manganknollen

Teilprojekte: Geochemie (A), Wärmefluss (B), Biogeochemie 1 (C) und Biogeochemie 2 (D)

Laufzeit:

01.02.2015 - 31.07.2017

Koordination:

Dr. Thomas Kuhn

Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Hannover
Stilleweg 2
30665 Hannover

Projektpartner:

Universität Bremen, Fachbereich Geowissenschaften (FG Meerestechnik/Umweltforschung)

Jacobs University Bremen (Geochemistry Lab)

Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (Marine Geochemie)

Programm:

BMBF Rahmenprogramm Forschung für nachhaltige Entwicklung (FONA3)

Themenschwerpunkt:

Geowissenschaftliche Untersuchungen

Ziele:

Das übergeordnete Ziel der Forschungsfahrt SO240 ist es, Orte von Fluidein- und -austrittstellen mittels Wärmestrommessungen zu ermitteln und durch geochemische Porenwasseranalysen zu untersuchen. Der ozeanischen Lithosphäre wird durch die Zirkulation hydrothermaler Fluide Wärme entzogen. Dort wo durchlässige basaltische Kruste zwischen undurchlässigen Sedimenten am Meeresboden ansteht, kommt es zum Fluidein- und -austritt. Hinweise auf einen Eintrittsbereich von Meerwasser in den permeablen Basalt wurden am Fuß eines der zahlreichen Seamounts im Arbeitsgebiet im äquatorialen Ostpazifik, dem sogenannten deutschen Manganknollenlizenzgebiet, gefunden. Perlschnurartig aufgereihte kleine Becken, wie sie für fossile Fluidaustritte typisch sind, treten dort ebenfalls auf. Im Umfeld von Fluideintrittsstellen kommt es zu einer nach oben gerichteten Sauerstoffdiffusion in die überlagernden Sedimente. Die dadurch bedingten oxischen Verhältnisse beeinflussen die biogeochemischen Prozesse in den Sedimenten und das Elementinventar von Manganknollen. Die Erfassung dieser Prozesse und deren Reichweite um die Eintrittsstellen stehen ebenfalls im Fokus der Untersuchungen. An den vermuteten Fluidaustrittsstellen soll untersucht werden, ob Fluidzirkulation durch 21 Mio. Jahre alte Kruste Metalle mobilisieren kann, und ob dies einen Einfluss auf Metallflussraten in Sedimenten und Manganknollen hat. Dies ist im Zusammenhang mit der Exploration auf Metalle in der Tiefsee von übergeordneter Bedeutung.

Die BGR Hannover wird geochemische Gesamt- und Punktanalysen an Manganknollen mit Hilfe verschiedener Verfahren wie der Röntgenfluoreszenzanalyse, der optischen Emissionsspektrometrie, Mikrosondenanalysen, der Laser-Ablation-Plasma-Massenspektrometrie, der Partikel-induzierten Röntgenemission und der Röntgenphotoelektronenspektroskopie durchführen. Mit Hilfe von Altersdatierungen von Einzellagen der Manganknollen und mineralogischen Analysen sowie durch geochemische Modellierungen mit dem Programm PHREEQC sollen die Prozesse der Fluidzirkulation in Zusammenarbeit mit den anderen an der Forschungsfahrt beteiligten Institutionen besser verstanden werden.

Die Universität Bremen wird sich im Wesentlichen mit Temperaturmessungen an den Fluidein- und Austrittsstellen sowie der seismischen Vermessung der Areale beschäftigen. Die Jacobs Universität Bremen und das AWI Bremerhaven haben die Aufgabe übernommen, biogeochemische Untersuchungen im Zusammenhang mit Spurenmetallen im Porenwasser und Oberflächensediment vorzunehmen.