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Untersuchung des Vulkanrauches

Was spucken Unterwasservulkane aus?

| Redakteur: Marc Platthaus

Der Unterwasserroboter ROV Quest nimmt Wasserproben an einem so genannten „Schwarzen Raucher“ am Meeresboden.
Der Unterwasserroboter ROV Quest nimmt Wasserproben an einem so genannten „Schwarzen Raucher“ am Meeresboden. (Bild: MARUM)

Die Unterwasserwelt ist nicht nur für Meeresbiologen ein schier unerschöpflicher Forschungsraum, auch für Geochemiker bietet das Meer spannende wissenschaftliche Fragestellungen. Bremer Forscher wollen im Juni auf einer Forschungsfahrt dem Geheimnis der Unterwasservulkane und ihrer Bedeutung für das Meeres-Ökosystem auf den Grund gehen.

Bremen – Insgesamt 36 Wissenschaftler werden am 1. Juni an Bord des Forschungsschiffes „Sonne“ mit der Reise SO263 den Hafen von Suva verlassen, der Hauptstadt der Fidschi-Inseln im Südpazifik. Ihr Ziel befindet sich zwei Tagesreisen entfernt: der Tonga-Bogen, ein Unterwassergebirge mit Dutzenden von Vulkanen am Grund des Meeres.

Über 300 Grad Celsius kann es dort heiß werden. Was aber genau spucken die Unterwasservulkane aus? Das wollen die Forscher ergründen. „Wir werden Wasserproben nehmen, sowohl direkt an der Quelle als auch entlang der gesamten Wassersäule bis zur Oberfläche“, sagt Dr. Charlotte Kleint. Dabei geht es ihnen vor allem um die Konzentration und Verbreitung von Spurenmetallen wie zum Beispiel Eisen, einem wichtigen Nährstoff für alle Lebewesen, das selbst noch so kleine maritime Organismen benötigen und das vermutlich einen wichtigen Beitrag zur Bildung von Plankton leistet.

Kommt das lebenswichtige Eisen aus den Unterwasservulkanen?

Wie aber gelangt das Eisen in die Ozeane? Lange gingen die Wissenschaftler davon aus, dass es vor allem über Flüsse und Verwehungen von kontinentalem Staub ins Meer kommt. Aber auch die hydrothermalen Quellen des Tonga-Bogens und des benachbarten Kermadec-Bogens könnten eine wichtige Rolle spielen, da sie meist sehr eisenreich sind und ihre Stoffe oft in relativ geringen Tiefen von nur wenigen hundert Metern in die Wassersäule eintragen.

Zum Kermadec-Bogen nördlich von Neuseeland hatten Wissenschaftler unter Leitung von Prof. Dr. Andrea Koschinsky, Professorin für Geochemie an der Jacobs University, im vergangenen Jahr eine Forschungsfahrt unternommen, auch Dr. Charlotte Kleint war damals schon mit dabei. Die neue Forschungsfahrt knüpft an die Erkenntnisse dieser vorangegangenen Expedition SO253 an.

Wasserschöpfer mit verschiedenen Onlinesensoren

Bevor aber die Inhaltstoffe einer Unterwasserwolke gemessen werden können, muss sie erst einmal gefunden werden. Dabei hilft ein Wasserschöpfer, der mit mehreren Onlinesensoren bestückt ist, unter anderem mit einem Trübesensor. Die Wolke selbst kann sich je nach Strömung über mehrere Kilometer erstrecken. Zur Probenahme am Raucher, an den heißen Quellen, wird der Tiefseeroboter „Quest“ vom MARUM (Universität Bremen) eingesetzt, der auch Proben von Gesteinen, Erzen oder Organismen wie Muscheln mit an Bord bringt. Worauf Forschungsleiterin Dr. Kleint hofft? „Spektakuläre Bilder der Hydrothermalsysteme und möglichst viele, unterschiedliche und spannende Proben zu bekommen.“ Deren Auswertung beginnt bereits an Bord, wird die Wissenschaftler aber auch noch lange nach Beendigung der vierwöchigen Expedition beschäftigen.

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