Erkundung des Meeresbodens

AUV "Abyss" beim Kartieren des Meeresbodens (© T. Kwasnitschka, N. Augustin, M. Klischies)

Die Vermessung der Welt

Wir wissen über die Oberfläche von Mond und Mars mehr als über die Oberfläche der Erde! Denn anders als Mond oder Mars ist die Erdoberfläche zu über 70% von Wasser bedeckt. Durch die Eigenschaften von Wasser werden elektromagnetische Strahlen, wie zum Beispiel Licht, innerhalb weniger Meter absorbiert. Während also Satelliten und Teleskope bis weit in das Universum blicken können, bleibt ihnen der Blick auf den Boden unserer Ozeane verwehrt. Bei der Erkundung des Meeresbodens sind daher ausgeklügelte, geophysikalische Messverfahren nötig. Mittels dieser sogenannten „Fernerkundungsmethoden“, die unter anderem elektrische und magnetische Felder, geringste Unterschiede in der Schwerkraft oder Schallwellen (ähnlich der Echolote von Fledermäusen) nutzen, ist ein „Blick“ auf die Formen des Meeresbodens dennoch möglich.

Auflösung vs. Abdeckung

Messungen von Satelliten geben uns einen weltweiten Eindruck über die Topographie des Meeresbodens, allerdings in einer Auflösung, in der nur ganze Bergketten, tiefe Gräben oder große, isoliert stehende Vulkane sichtbar sind. Von Schiffen aus kann eine bessere Auflösung von rund 50m erreicht werden (d.h., ein Objekt von der Größe eines Fußballstadions wäre sichtbar), da hier im Schnitt nur eine Wassersäule von 4000m „durchblickt“ werden muss. Die Flächen-Abdeckung dieser Methode ist jedoch begrenzt, denn ein Schiff muss real über das zu vermessende Gebiet fahren. So sind bisher auch nur knapp 10% des Meeresbodens vermessen worden. Wenn Roboter über den Meeresboden „fliegen“ und vermessen, kann sogar eine Auflösung von wenigen Metern erreicht werden (d.h., ein Objekt der Größe eines Fußballtores wäre gut sichtbar). Diese Informationen sind von sehr großem Wert, denn sie zeigen uns die geologische Vielfalt am Meeresboden in einem unfassbaren Detailreichtum. Doch der Einsatz von Robotern ist so aufwendig, dass bisher weniger als 1% des Meeresbodens auf diese Weise erkundet wurde.

Was ist eigentlich da unten?

Satelliten, Schiffe, Roboter – warum betreiben wir so einen Aufwand für eine riesige, strukturlose Ebene aus Sediment? Tatsächlich zeigt die Tiefsee eine erstaunliche Vielfalt an geologischen Strukturen, darunter Vulkane, Lavaströme, Hügel und Täler, Bergketten, große Gräben und tiefe Spalten. Wir kartieren den Meeresboden, denn seine Formen geben uns Aufschluss über große und kleine plattentektonische Bewegungen, vulkanische Prozesse, hydrothermale Quellen oder auch die Lebensräume von Tiefseelebewesen. Dazu schauen wir uns die vielfältigen Formen des Meeresbodens genau an, kombinieren sie mit Informationen von Probenmaterial und direkten Beobachtungen (z.B. von Robotern und bemannten Tauchbooten) und erstellen „geologische Karten“ vom Meeresboden.

Erkundungsaktivitäten der Gruppe Marine Mineralische Rohstoffe

Die Forschungsaktivitäten unserer Arbeitsgruppe richten sich auf das Verständnis von Tektonik, Vulkanismus, Bildung hydrothermaler Schlote und damit verbundener Metallablagerungen, sowie deren Zusammenspiel in den vielfältigen Regionen der Ozeane. Die geologische Kartierung des Meeresbodens spielt dabei eine zentrale Rolle in unserem weitgefächerten Spektrum geologischer Disziplinen, denn sie verknüpft geophysikalische Untersuchungen in der Tiefsee mit den labortechnischen und geochemischen Analysen von Probenmaterial.

Unsere Arbeit richtet sich auf die noch unerforschten Regionen der Erde, mit neuen Entdeckungen bei jeder Expedition. Wir erkunden also noch wahres Neuland!

Bathymetrische Karten der Coriolis Becken E' von Vanuatu und der Nifonea Caldera
Geologische Interpretation des Vate Trough
Detailansicht der Nifonea Caldera mit dem Hydrothermalfeld

Die hier gezeigten Karten stammen allesamt aus der folgenden Publikation:

Anderson, M.O.Hannington, M.D., Haase, K.M., Schwarz-Schampera, U., Augustin, N., McConachy, T.F. und Allen, K. (2016) Tectonic focusing of voluminous basaltic eruptions in magma-deficient backarc rifts. Earth and Planetary Science Letters, 440. pp. 43-55. DOI 10.1016/j.epsl.2016.02.002