18. Jun. 2018
IGT-Probe in gasdichter Spritze: Man sieht das Ausperlen der Gasblasen.

IGT-Probe in gasdichter Spritze: Man sieht das Ausperlen der Gasblasen.

Heute haben wir unser Arbeitsprogramm im dritten Arbeitsgebiet der SO263, der Niuatahi Caldera, begonnen. Während des ersten Tauchgangs haben wir gleich zwei neue Temperaturrekorde für diese Expedition aufgestellt. Zwei Schwarze Raucher mit Temperaturen von je 324 und 334 Grad Celsius wurden erfolgreich beprobt.

Die Petrologen und Fluidchemiker der Arbeitsgruppe "Petrologie der Ozeankruste" der Universität Bremen, Wolfgang Bach, Patrick Monien, Alexander Diehl und Stefan Sopke, beschäftigen sich mit der Beprobung und anschließenden Analyse der aus den Schloten der schwarzen und weißen Rauchern austretenden hydrothermalen Fluide. Neben grundlegenden Parametern wie Temperatur und pH-Wert werden die Alkalinität, die sogenannte Säurepufferkapazität des Wassers, sowie die Konzentrationen an Wasserstoff und Methan direkt an Bord bestimmt.

Für die Beprobung werden dabei sogenannte "IGT-Sampler" (die Abkürzung steht für "isobaric gas-tight") eingesetzt. Diese speziellen Fluidprobenschöpfer ermöglichen es, die am Meeresboden gewonnenen Fluidproben ohne Druckentlastung an Bord des Schiffes zu holen und damit einen Verlust der im Fluid gelösten Gase zu verhindern. Eine Druckentlastung findet erst statt, wenn eine kleine Teilprobe in eine gasdichte Glasspritze gefüllt wird. Dort perlen die Gase aus der Flüssigkeit aus, ähnlich wie beim Öffnen einer Sprudelwasserflasche.

Alexander Diehl beim Abfüllen einer IGT-Probe in eine gasdichte Spritze.

Alexander Diehl beim Abfüllen einer IGT-Probe in eine gasdichte Spritze.

Bild: C. Kleint/Jacobs University
Patrick Monien bestimmt die Alkalinität an einer IGT-Probe.

Patrick Monien bestimmt die Alkalinität an einer IGT-Probe.

Bild: C. Kleint/Jacobs University
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Alexander Diehl beim Abfüllen einer IGT-Probe in eine gasdichte Spritze.

Bild: C. Kleint/Jacobs University

Patrick Monien bestimmt die Alkalinität an einer IGT-Probe.

Bild: C. Kleint/Jacobs University

Im Anschluss wird das ausgeperlte Gas in einen Gaschromatographen injiziert und in seine einzelnen Komponenten aufgeteilt, bevor zwei Detektoren simultan die Konzentrationen der Gase Methan und Wasserstoff ermitteln. Gerade die Konzentration des Gases Wasserstoff mit seiner reduzierenden Wirkung bestimmt das chemische Milieu im Untergrund und die Art der Wechselwirkung zwischen den heißen Lösungen und dem Vulkangestein.

Dieser Schlüsselparameter wird uns ermöglichen, mithilfe von thermodynamischen Berechnungen, die chemischen Prozesse, die tief im Untergrund unter den hydrothermalen Feldern stattfinden, zu verstehen. Die Gasgehalte spielen weiterhin eine wichtige Rolle für die Fauna der an den Schloten lebenden Lebewesen, da sie unter anderem den "Treibstoff" für die Chemosynthese-treibenden Organismen darstellen.

Die Proben aus den IGT-Samplern werden unter den beteiligten Fluidchemikern der Universität Bremen, der Jacobs Universität, der Universität Münster sowie der Universität Bayreuth aufgeteilt, um eine komplette Analyse dieser aufwendig geborgenen Fluide zu gewährleisten.