Wissen auf einen Blick - Ozeane und Tiefsee

Gestein. Mancherorts türmen sich daraus im Lauf der Jahrmillionen gewaltige Gebirge am Meeresgrund auf.
Rätselhafte Gebirge
    Der weltweit größte dieser Mittelozeanischen Rücken schlängelt sich über etwa 15 000 kms-förmig mitten durch den Atlantik. Er reicht vom Arktischen Ozean bis zur Bouvetinsel, die etwa 2500 km südwestlich vom Kap der Guten Hoffnung liegt. Im Norden driften dort mitten im Atlantik die Eurasische und die Nordamerikanische Platte auseinander. Wer den Kamm des dadurch entstehenden Gebirges sehen will, muss meist zwischen 1500 und 3000 m tief ins Meer hinabtauchen. An manchen Stellen allerdings durchstoßen die Spitzen der Berge sogar die Wasseroberfläche. Die höchste Erhebung des gesamten Mittelatlantischen Rückens ist der 2351m über den Meeresspiegel aufragende Vulkan Ponta do Pico auf der Azoreninsel Pico.
    Einen anderen Rekord hält der Gakkelrücken, der als nördlichster Ausläufer des Mittelatlantischen Rückens im Nordpolarmeer zwischen Grönland und Sibirien liegt. Das ist die Nahtstelle, an der sich der Ozeanboden weltweit am langsamsten spreizt. Jedes Jahr driften die Platten hier nur um ein paar Millimeter auseinander. Daher hatten Wissenschaftler lange angenommen, dass sich an diesem Rücken wenig geologisch Spannendes tut. Das war allerdings ein Irrtum. Denn nach Erkenntnissen aus dem Jahr 2001 brodelt auch unter dem arktischen Meereis ein gigantischer Hexenkessel, von dem bis dahin niemand etwas geahnt hatte. Die Forscher fanden am dortigen Meeresgrund Vulkankegel und Indizien für heftige Vulkanausbrüche, Messgeräte wiesen Meeresbeben nach. Offenbar hat der Meeresgrund also noch längst nicht alle seine geologischen Geheimnisse preisgegeben.

Diese Tiefseekarte aus dem GEBCO Digital Atlas zeigt den Mittelatlantischen Rücken
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    (c) British Oceanographic Data Centre im Auftrag von IOC und IHO, 2003

Geheimnisvolle Schlote am Meeresgrund
Heiße Tiefseequellen
    Es bebt und brodelt, zischt und gurgelt. Die Erde ist unruhig an den Stellen, an denen die gigantischen Platten des Ozeanbodens auseinanderweichen. Deshalb gibt es entlang dieser sogenannten Mittelozeanischen Rücken zahlreiche heiße Quellen, die Wissenschaftler Hydrothermalquellen nennen.
Schornsteine unter Wasser
    Beim Auseinanderdriften der Ozeanplatten bilden sich 1 – 2 km unter dem Meeresgrund Kammern mit etwa 1150 °C heißem Magma. Diese heizen Meerwasser auf, das durch Spalten in den Untergrund sickert. Dabei löst es Kupfer und Eisen, Zink und Blei, Gold und andere Substanzen aus dem Gestein heraus und nimmt aus dem Magma austretende Gase auf. Von der heißen Umgebung aufgeheizt schießt das Wasser wieder zum Meeresboden hinauf und tritt als heiße Quelle aus. Normalerweise würde es wegen seiner hohen Temperatur dann sofort verdampfen. Doch der hohe Druck in der Tiefsee hindert es daran. Aus manchen Quellen sprudelt daher flüssiges Wasser, das mit 350 – 400 °C die Temperatur von geschmolzenem Blei erreicht.
    Im nur 2 °C kalten Ozean aber kühlt sich diese höllisch heiße Flüssigkeit rasch ab. Viele der gelösten Bestandteile fallen dabei wieder aus und bilden Erzhügel und „Schornsteine“ auf dem Meeresgrund. Diese Kamine können beeindruckende Ausmaße erreichen. Zu den größten bisher bekannten Schloten gehört der nach einem Filmmonster benannte Godzilla, der im Nordostpazifik vor der Küste von Oregon aufragt. Dieser Schornstein bringt es auf 45 m Höhe und 12 m Durchmesser.
    Aus diesem und vielen anderen Schornsteinen am Meeresgrund scheint schwarzer Rauch zu quellen. Denn das 350 °C heiße Wasser enthält noch immer gelöste Substanzen wie Schwefelwasserstoff. Und aus diesem bilden sich beim Abkühlen schwarze Metallsulfide. „Black Smokers“ (Schwarze Raucher) haben Wissenschaftler diesen Typ von Tiefseequellen daher getauft. Daneben gibt es auch „White Smokers“, deren heller gefärbte Rauchfahnen vor allem Verbindungen aus den Elementen Barium, Kalzium und Silizium ins Tiefseewasser katapultieren.
Eine rätselhafte Welt
    Die aus der Quelle sprudelnde Lösung ist aber nicht nur heiß, sondern auch sauer wie Essig und extrem aggressiv. Wissenschaftler, die diese bizarre Welt am Meeresboden untersuchen wollen, können daher nur Messgeräte aus extrem widerstandsfähigen Materialien wie dem Metall Titan einsetzen. Und selbst die korrodieren mit der Zeit. Kein Wunder also, dass die Schlote in der Tiefsee noch längst nicht alle ihre Geheimnisse preisgegeben haben.
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