Kobaltkrusten – Metallischer Schatz am Hang der Seeberge

Durch vulkanische Aktivität am Meeresboden sind in Millionen Jahren Seeberge, auch Seamounts genannt, in die Höhe gewachsen. Seamounts kommen in allen Meeren vor und erreichen eine Höhe von 1.000 bis 4.000 Metern. An ihnen bilden sich bilden sich oft steinharte, metallhaltige Beläge, die in der Fachwelt als kobaltreiche Eisenmangan­krusten oder auch kurz Kobaltkrusten bekannt sind.

Rund 33.000 Seamounts gibt es in allen ­Meeren – wahrscheinlich. Denn die Ozeanböden sind bei Weitem nicht so genau kartiert wie die Kontinente.­ Die Zahl beruht auf Hochrechnungen bisher bekannter Strukturen. Es gibt also noch viele Chancen auf Neuentdeckungen.

Die Kobaltkrusten an den sedimentfreien Flanken der Seeberge entstehen ähnlich wie Manganknollen, indem sich im Laufe von Jahrmillionen Metallverbindungen im Wasser auf dem Gestein ablagern. Wie bei den Manganknollen läuft diese Ablagerung ausgesprochen langsam ab: Pro Million Jahre wachsen die Krusten 1 bis 5 Millimeter und damit sogar noch langsamer als die Manganknollen.

Kobaltkrusten sind eine vielversprechende Ressource am Meeresboden, da sie große Mengen an Kobalt, Nickel, Mangan und anderen Metallen enthalten, die die Gehalte in Landlagerstätten zum Teil übertreffen könnten. Allerdings gibt es nur wenige Vorkommen in internationalen Gewässern, für die Erkundungslizenzen beantragt wurden. Da Kobaltkrusten fest mit dem felsigen Untergrund verbunden sind, können sie nicht einfach wie Manganknollen vom Meeresboden aufgelesen werden, vielmehr müsste man sie aufwendig vom Untergrund abtrennen. Die Umweltauswirkungen eines Abbaus werden als ähnlich gravierend angenommen wie bei Massivsulfiden und Manganknollen, allerdings wären, im Vergleich zu Manganknollen, nur kleinere Abbauflächen betroffen.

 

Entstehung von Kobaltkrusten

Kobaltkrusten entstehen auf allen freiliegenden Gesteinsoberflächen an untermeerischen Erhebungen, vor allem auf Seamounts. Die Gesteins­oberflächen nehmen Metalle aus dem umgebenden Meerwasser auf und bilden in einem langem Zeitraum von Millionen Jahren daraus Beläge aus Eisen- und Mangan­oxiden, deren Dicke, abhängig vom Alter der Seeberge, von wenigen Millimetern bis zu ein paar Dezimetern reicht.

Zum Teil wirken Seamounts wie gigantische Rührstäbe im Meer, die große Wirbel erzeugen. in denen auch Metallverbindungen enthalten sind, die sich dann auf dem Gestein ablagern. Eine weitere wichtige Voraussetzung für die Bildung von Kobaltkrusten ist, dass der Fels oder die aufwachsenden Krusten frei von Ablagerungen sind. Auch hierfür sind die Bedingungen an Seebergen ideal: Die Strömungen tragen die feinen Sedimente fort und halten das Gestein und die Krusten frei. Kobaltkrusten findet man in Tiefen von 600 bis 7.000 Metern. Die dicksten und wertstoffreichsten Krusten befinden sich allerdings im oberen Bereich der Seeberghänge, die gut angeströmt werden. Im Durchschnitt liegen diese in Wassertiefen von 800 bis 2.500 Metern in der Nähe der Sauerstoffminimumzone.

Die Kobaltkrusten bilden sich, wenn Metallionen im Wasser mit Sauerstoff zu Oxiden reagieren, die sich auf dem Fels der Seeberge ablagern. Oxide können sich aber nur dort bilden, wo das Meerwasser ausreichend Sauerstoff enthält. Paradoxerweise aber finden sich an Seebergen die mächtigsten Kobaltkrusten in der Nähe der Sauerstoffminimumzone, in der das Meerwasser am wenigsten Sauerstoff enthält. Dieser Widerspruch lässt sich allerdings auflösen: Da in der Sauerstoffminimumzone sehr wenig Sauerstoff vorhanden ist, reichern sich die freien Ionen im sauerstoffarmen Wasser an. An Seamounts aber strömt sauerstoffreiches Tiefenwasser vom Meeresboden empor. So entsteht ein Durchmischungsbereich, in dem sich Oxide bilden können, die sich dann als Niederschlag auf den Gesteins­oberflächen absetzen und im Laufe der Zeit die Krusten bilden.

 

Biodiversität an Seebergen

Unterwasserberge, sogenannten Seamounts, bieten Lebensraum für zahlreiche Organismen. An diesen Oasen der Ozeane bilden sich vielfältige Ökosysteme, die aber wissenschaftlich noch weitgehend unverstanden sind. Die Artenzusammensetzung an See­bergen unterscheidet sich von Meeres­gebiet zu Meeresgebiet deutlich. Die hier gezeigten Aufnahmen zeigen einige Organismen an Seamounts in der Clarion-Clipperton-Zone im Zentralpazifik.

Die große Artenvielfalt ist auf die besonderen Meeresströmungen zurückzuführen: Zum einen werden Nährstoffe durch die kreisenden Strömungen am Seeberg gehalten, zum anderen wird nährstoffreiches Wasser durch die Strömungen an den Seebergen aus der Tiefe heraufbefördert, was zu verstärktem Planktonwachstum führt.

 

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