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LOGBUCH FS SONNE #10: Sisyphusarbeit am Tiefseeboden

erstellt von eschick zuletzt verändert: 18.12.2013 15:48

Vergangenen Freitag entdeckten die Wissenschaftler mit dem Forschungsschiff Sonne in der Nähe des Untersuchungsfeldes Gauss ein neues inaktives Feld. Da dort nichts mehr lebt, was durch den Abbau beeinträchtigt werden könnte, sind die inaktiven Felder ideale Ziele für den Meeresbergbau.

Tiefseeroboter-Video: An inaktiven Feldern wie Gauss fehlt die für Black Smoker charakteristische Fauna. (Bild: Kroker)Nach den aktiven Feldern Kairei und Edmond wendet sich die Index2013-Expedition nun den inaktiven Feldern Gauss und Sonne zu. Neu im Untersuchungsprogramm ist ein ebenfalls inaktives Feld in der Nähe von Gauss, das erst vor wenigen Tagen entdeckt wurde. Inaktive Hydrothermalfelder sind die eigentlichen Ziele des Meeresbergbaus, denn dort lebt nichts mehr, was durch den Abbau beeinträchtigt werden könnte.

"Sonne" setzt ROV Kiel 6000 vom Geomar über dem Gauss-Hydrothermalfeld im Indischen Ozean aus. (Bild: Kroker)Nach rund einer Stunde Abstieg ist das Kieler ROV am Gauss-Feld in 3039 Metern Tiefe angelangt. Welch ein Kontrast zum Edmond-Feld, das nur 1400 Meter entfernt ist. Dort rauchen die Schlote und es wimmelt das Leben, hier bröckelt alles trist vor sich hin, dunkle Klumpen bedecken den Boden, mehr oder weniger stark bestäubt mit Sediment, wie Krapfen mit Puderzucker. Hin und wieder ragt ein toter Black-Smoker-Rest empor, traurig wie der Pfahl eines kaputten Weidezauns.

Sonne-Feld: Harold Gibson, Laurentian University, kartiert die vom Tauchroboter per Video übertragenen Befunde. (Bild: Kroker)Die BGR-Geologen und der kanadische Lagerstättenexperte Harold Gibson sind bei diesem Anblick geradezu elektrisiert. "Diese inaktiven Felder sind für uns besonders interessant, weil sie in Zukunft abgebaut werden könnten", sagt Thomas Kuhn, Geologe in der BGR-Abteilung Marine Rohstofferkundung, "denn die Vorschriften der internationalen Meeresbodenbehörde besagen, dass aktive Hydrothermalfelder nicht abgebaut werden dürfen." So faszinierend die Hydrothermalfelder mit ihrer prallen Lebensfülle sind, für den Bergbau bedeuten sie nur Probleme. Sie dürfen nicht nur nicht abgebaut werden, die Ökosysteme dürfen durch den Abbau auch nicht beeinträchtigt werden. Im Ozean, wo sich bei jedem Stoß in den Meeresboden eine Schlammwolke erhebt und über lange Zeit und große Entfernungen verdriftet wird, ist das eine erhebliche Einschränkung. Praktisch liegt um jedes aktive Hydrothermalfeld eine Schutzzone von mehreren hundert Metern bis zu wenigen Kilometern.

Dabei ist es sehr schwer, die inaktiven Felder ohne die aktiven zu finden, denn alle offensichtlichen Zeichen wie Wassertrübung durch die Rauchschwaden oder höhere Temperatur durch die Hitze der Fluide fehlen ja. Die aktiven Felder sind daher der beste Ausgangspunkt für die Suche. "Wir schauen dann nach Störungen oder Strukturen, die morphologisch in irgendeiner Art und Weise herausstechen", sagt Kuhn. Also etwa Hügel oder Plateaus, die sich auf einmal über die Umgebung erheben. "Das ist eine ziemliche Sisyphusarbeit, die wir in Zukunft noch verbessern müssen."

Die Sisyphusarbeit besteht darin, mühsam und zeitaufwendig das MFT, den Videoschlitten, über vielversprechende Areale zu ziehen. Auf den Liveübertragungen können die Wissenschaftler entsprechende Strukturen erkennen, die dann später mit Tauchrobotern wie dem ROV Kiel 6000 eingehend erkundet werden können. Doch diese Verfahren brauchen sehr viel Zeit. Deshalb testet die BGR auf der Index2013-Fahrt verschiedene Alternativen, mit denen man Metallsulfid-Vorkommen schneller aufspüren kann. Eines beruht auf der magnetischen Signatur der Gesteine an den Spreizungszonen. Die aufsteigenden Basalte sind magnetisch, doch wenn heiße hydrothermale Wässer durch sie hindurch schießen, verlieren sie diese Signatur. Nach solchen Anomalien sucht man mit dem Magnetometer, den der Videoschlitten an Bord hat.

Thomas Kuhn (r.) untersucht mit Harold Gibson und Meg Engelbert Fundstücke von den Hydrothermalfeldern. (Bild: Kroker)Eine weitere Methode macht sich das elektrische Potential der zerfallenden Metallsulfide zunutze. "Sulfide haben eine andere elektromagnetische Signatur als das umgebende Gestein", erklärt Meg Engelbert von der kanadischen Laurentian University in Sudbury, Ontario, "man sucht nach Anomalien und das hilft dann, die tatsächlichen Sulfid-Vorkommen zu identifizieren." Die Methode ist noch in der Entwicklung, derzeit versucht man anhand bekannter Vorkommen, die Signale von Sulfiden und dem Restgestein klar voneinander zu unterscheiden. "Sie gehört sicherlich zu den am meisten versprechenden Methoden", betont Thomas Kuhn.

Ebenfalls noch nicht verfügbar ist ein so genanntes tief geschlepptes Echolot, das eine ganz andere bathymetrische Auflösung liefern kann, als die vom Schiff ausgesandten Akustikwellen. "Das tief geschleppte System erreicht Auflösungen von einem oder zwei Meter", meint Kuhn, "und die brauchen wir, um die hydrothermalen Hügel erkennen zu können." Sollte sich die BGR künftig ein solches Gerät zulegen, könnte die Erkundung mit einer Geschwindigkeit von acht bis 10 Knoten, rund 14 bis 18 Stundenkilometer, erfolgen.

Kissenlaven vom Sonne-Feld, aufgenommen von ROV Kiel 6000. (Bild: Holger Kroker)Bis dahin ist man auf den Videoschlitten angewiesen, und der erzielt sehr gute Erfolge. So entdeckte die MFT-Schicht am vergangenen Freitag ein bislang unbekanntes und ebenfalls inaktives Hydrothermalfeld, das Score getauft wurde. Auf seiner letzten Fahrt in diesem Gebiet wird ROV Kiel 6000 diese Neuentdeckung näher anschauen, bevor es zum letzten Ziel der Forschungsreise geht, dem Sonne-Feld, das ebenfalls mit diesem Schiff entdeckt wurde.

 


FS Sonne. (Foto: B. Grundmann, GEOMAR)

planeterde-Autor Holger Kroker ist mit dem Forschungsschiff SONNE in See gestochen. Gemeinsam mit Geowissenschaftlern der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe befindet er sich auf einer Expedition in den Indischen Ozean, um das Auftreten metallreicher Ablagerungen entlang ozeanischer Spreizungszonen zu untersuchen. Für planeterde berichtet Kroker im LOGBUCH FS SONNE über seine Zeit an Bord. Zu einem weiteren Fahrt-Tagebuch, betrieben von der BGR, geht es hier.