SCIROCCO – SO301

Bereich:                                  Indischer Ozean
Zeit:                                        22.11.2023 – 04.01.2024
Institution:                              BGR (Fahrtleitung: Dr. Martin Engels) / GEOMAR
Projektleitung GEOMAR:      Anke Dannowski
Gefördert vom BMBF:           03G0301B

Die Forschungsfahrt SO301 hat zum Ziel, ein Störungssystem am Zentralindischen Rücken seismisch abzubilden, um ein besseres System- und Prozessverständnis von Magmatismus und Krustendehnung zu gewinnen.

An langsam spreizenden mittelozeanischen Rücken findet ein Wechselspiel von magmatischer Neubildung ozeanischer Kruste und tektonischer Extension statt. Während tektonischer Dehnungsphasen werden an großen langlebigen Abschiebungsflächen ozeanische Tiefengesteinkomplexe (Oceanic Core Complexes, OCC) aus der Unterkruste bzw. oberem Mantel bis an den Meeresboden gehoben. Das ausgeprägte Störungssystem im Umfeld dieser Abschiebungsflächen bietet zahlreiche Wegsamkeiten für Fluide. Sind zusätzlich magmatische Wärmequellen vorhanden, können sich aktive Hydrothermalsysteme ausbilden, die sich zu potenziellen Lagerstätten für Massivsulfide entwickeln können. Dieser Zusammenhang zwischen ozeanischen Tiefengesteinkomplexen, Störungssystemen und Hydrothermalsystemen soll in diesem Projekt durch ein strukturelles seismisches Abbild sichtbar gemacht werden.

Das Zielgebiet am zentralindischen Rücken liegt direkt nördlich des Rodriguez Tripelpunktes. Bei 25 °S befinden sich ein prominenter großer OCC und das aktive Kairei Hydrothermalfeld. Beide Strukturen werden auf dieser Expedition geophysikalisch mit einem Netz von seismischen Reflexionsprofilen mit 8 km Hy­dro­phonstreamer, 48 Ozeanbodenseismometern (OBS) und Potenzialmethoden untersucht. Die OBS bilden zwei Refraktionslinien und zwei 3D Arrays für Tomographie um den OCC und Kairei.

Im Nebennutzerprojekt KaBa wird der hydrothermale Plume des Kairei Hydrothermalfeldes (25°19.17’S, 70°02.40’O) untersucht. Hier führt der hohe Wärmefluss und Reaktionen des Meerwassers mit den Tiefengesteinen zur Lösung von reduzierten Metallen, Schwefelverbindungen und energiereichen Gasen, die weit in die Wassersäule aufsteigen. Diese Komponenten leisten einen bisher nicht quantifizierten Beitrag zur Biogeochemie des Tiefenwassers. Die Plumes stellen außerdem eine Quelle wichtiger Spurenelemente für das Leben in den Ozean dar. Es werden wir die Auswirkungen dieser Vents auf die Ozeane mithilfe von mit physikochemischen, geochemischen und molekularbiologischen Methoden erforscht.