30. Mär. 2018

Karte von Tropiquito Seamount vor der Meteor-Kartierung.

Nach 11 Tagen Fahrt quer durch den Atlantik hat die Expedition M146 endlich das Haupt-Arbeitsgebiet erreicht: den Henry Seamount, rund 40 Kilometer südöstlich der Kanareninsel El Hierro gelegen. Zuvor wurde ein anderer, auf dem Weg gelegener kleiner Seamount (Seeberg) kurz erforscht.

Das Etappenziel ist auf bathymetrischen Karten – also topographischen Karten des Meeresbodens – nur als winzige Beule zu erkennen, so zum Beispiel auf GoogleEarth. Da sich der kleine Berg in der Nähe des sehr viel größeren Tropic Seamounts befindet, haben wir ihn kurzerhand Tropiquito Seamount getauft. Unser Ziel war es, eine genauere Karte von Tropiquito und ein seismisches Profil quer über den Berg zu erstellen, um Mächtigkeit und Struktur seiner Sedimentbedeckung zu erfassen. Dem schlossen sich Messungen des Wärmestroms an. Über die Reflexionsseismik und die Wärmestrom-Messungen werden wir später berichten.

Warum muss der Berg überhaupt kartiert werden? Das Problem ist die niedrige Auflösung der globalen bathymetrischen Karten, denn die meisten Bereiche der Ozeane wurden immer noch nicht mit hydroakustischen Methoden kartiert. Der bei Meereswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern bekannte Ausspruch "Wir kennen die Oberfläche des Mars besser als den Boden der Ozeane" hat durchaus seine Richtigkeit. Die globalen Karten wurden mit Hilfe von Satelliten erstellt, die den Abstand zur Oberfläche des Meeres erfassen. Was hat das mit der Tiefe des Meeresbodens zu tun? Ein Seamount stellt auf dem Meeresboden eine positive "Massenanomalie" dar, da seine Dichte höher als die des umgebenden Wassers ist. Damit wird aufgrund der Gravitationskraft an dieser Stelle etwas mehr Wasser angezogen, so dass sich eine Aufwölbung an der Oberfläche ergibt. Diese beträgt nur wenige Zentimeter, also viel weniger als die Höhe der Wellen, doch die Satelliten sind in der Lage, diese winzigen Unterschiede zu messen. Die durch den Wellengang verursachten Unregelmäßigkeit werden anschließend mathematisch herausgefiltert – das funktioniert erstaunlich gut. Über Tälern im Meeresboden ist die Oberfläche des Meeres entsprechend eingedellt. Wenn man die Satellitendaten für die Weltmeere entsprechend erfasst und auswertet, entstehen Karten der globalen Bathymetrie, die überraschend gut sind und die wesentlichen Großstrukturen abbilden.

An manchen Tagen war der Himmel durch feinen Sahara-Staub so dunstig, dass im Morgenlicht die Meeresoberfläche an geschmolzenes Blei erinnert.

An manchen Tagen war der Himmel durch feinen Sahara-Staub so dunstig, dass im Morgenlicht die Meeresoberfläche an geschmolzenes Blei erinnerte.

Bild: A. Klügel
Karte von Tropiquito Seamount vor der METEOR Kartierung (li.) und nachher (re.). Die Linien mit Zahlen stellen Tiefenlinien (Isobathen) in Metern dar. Tropiquito hat einen maximalen Durchmesser von rund 15 Kilometern und ragt mehr als 2.200 Meter über dem Meeresboden empor.

Karte von Tropiquito Seamount vor der Meteor-Kartierung (li.) und nachher (re.). Die Linien mit Zahlen stellen Tiefenlinien (Isobathen) in Metern dar. Tropiquito hat einen maximalen Durchmesser von rund 15 Kilometern und ragt mehr als 2.200 Meter über dem Meeresboden empor.

Bild: Zusammenstellung von P. Wintersteller
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An manchen Tagen war der Himmel durch feinen Sahara-Staub so dunstig, dass im Morgenlicht die Meeresoberfläche an geschmolzenes Blei erinnerte.

Bild: A. Klügel

Karte von Tropiquito Seamount vor der Meteor-Kartierung (li.) und nachher (re.). Die Linien mit Zahlen stellen Tiefenlinien (Isobathen) in Metern dar. Tropiquito hat einen maximalen Durchmesser von rund 15 Kilometern und ragt mehr als 2.200 Meter über dem Meeresboden empor.

Bild: Zusammenstellung von P. Wintersteller

Trotzdem sind die Karten im Detail fehlerhaft, und die Auflösung ist für genauere Untersuchungen absolut nicht ausreichend. Hier muss eine Kartierung mit einem Fächerecholot vom Schiff aus durchgeführt werden. Am Beispiel des Tropiquito Seamount lassen sich die Unterschiede sehr gut verdeutlichen. Auf der bisherigen Karte zeigt sich der Seamount als Kegel mit kreisrunden "Höhenlinien" – eigentlich Tiefenlinien, von uns als Isobathen bezeichnet. Alleine deren perfekter kreisförmiger Verlauf zeigt schon, dass es sich um eine berechnete Geometrie handelt. Der Berg ragt bis auf rund 3.900 Meter Wassertiefe empor und hat eine Höhe von rund 500 Metern. In der Abbildung sind die verschiedenen Tiefenbereiche farbig dargestellt, so dass wir unweigerlich an ein Osterei denken mussten, schließlich war ja Beginn der Osterwoche.

Und dann die Überraschung bei der Kartierung mit dem Fächerecholot der Meteor. Hierbei wird ein ganzer Fächer von Schallimpulsen ausgesendet und aus deren Echo der Verlauf des Meeresbodens rekonstruiert. Dass nun zahlreiche Täler und andere Strukturen zu erkennen sind, hatten wir erwartet – nicht aber die Höhe des Berges. Der höchste Punkt liegt tatsächlich bei etwas über 2.000 Meter Wassertiefe, also viel höher als aus der globalen bathymetrischen Karte ersichtlich! Bei der kleinen Beule handelt es sich also um einen veritablen Berg mit über 2.200 Metern Höhe, der sogar in den Alpen auffallen würde. Vermutlich stellt Tropiquito einen sehr alten und längst erloschenen Unterwasservulkan dar, wie auch der viel größere Tropic Seamount in der Nähe. Dieser wurde 1999 von Kolleginnen und Kollegen des Kieler Forschungszentrum GEOMAR beprobt und eine Probe mit 119 Millionen Jahren datiert. Zu dieser Zeit war der Atlantik sehr viel schmäler als heute, und die Erde war noch von Dinosauriern bevölkert...

Das Meer begleitet uns weiterhin mit verschiedenen Farben und Stimmungen. An manchen Tagen war der Himmel durch feinen Sahara-Staub sehr dunstig, so dass im flachen Morgenlicht die Meeresoberfläche an geschmolzenes Blei erinnert.

Andreas Klügel, Fahrtleiter M146