Erze unter dem Meeresgrund
Für die meisten Teilnehmer startete die Ausfahrt JC138 mit dem britischen Forschungsschiff James Cook am 8. Juli 2016 in Ponta Delgada auf der Azoren-Insel Santa Maria. Die Mannschaft kam aus sechs verschiedenen Nationen – aus dem Vereinigten Königreich, Portugal, Frankreich, Belgien, Singapur und Deutschland. Da das Verladen der wissenschaftlichen Geräte sowie das Bunkern von Frischwasser und Nahrungsmitteln im Hafen fast einen ganzen Tag in Anspruch nahm, blieb uns als Wissenschaftler vor dem Auslaufen noch genügend Zeit, um die Insel zu erkunden, Kollegen kennenzulernen und – vielleicht am Wichtigsten – noch einmal Natur pur zu tanken. Dann ging es für 42 lange Tage hinaus auf den Mittelatlantik, fernab jeglicher Zivilisation.
Sebastian Hölz arbeitet seit 2007 am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel an der Umsetzung von elektromagnetischen Experimenten im marinen Bereich und an der Konzeption und dem Bau der dazugehörigen Geräte. Im Rahmen der Ausfahrt JC138, seiner zehnten längeren Schiffsexpedition, leitete er das EM-Team des GEOMAR.
Das Arbeitsgebiet TAG am Mittelatlantischen Rücken, das im Rahmen des EU-FP7 Projekts „Blue Mining“ untersucht wird, erreichten wir nach fünf Tagen Überfahrt. Im Rahmen des Projekts werden neue Methoden und Techniken getestet, die zum Auffinden von Erzen im marinen Bereich geeignet sind und die zusätzlich auch eine Abschätzung der tatsächlich vorhandenen Mengen erlauben.
Für unsere Arbeiten konnten wir auf erste Ergebnisse der Ausfahrt M127 (Forschungsschiff Meteor) zurückgreifen, die von meinem Kollegen Sven Petersen im vorherigen Blogeintrag beschrieben wurde. Die bei dieser Ausfahrt gesammelten, hochgenauen Reliefkarten des Meeresbodens stellten die Grundlage für unsere Experimente dar. Für die Planung und Durchführung waren sie von unschätzbarem Wert, da die Untersuchungen in über 3.500 Metern Wassertiefe bei extrem hügeligem Meeresboden – oft mit Hangneigungen von 45 Grad und mehreren hundert Metern Höhenunterschied – durchgeführt wurden. Gleichzeitig waren die für uns interessanten Gebiete häufig nur fünf mal fünf bis zehn mal zehn Meter groß.
Wie schwer die Arbeiten im Arbeitsgebiet werden würden, zeigten die ersten Versuche mit dem Bohrgerät Rockdrill 2 (RD2) des British Geological Survey (BGS). Das Gerät wird über das Windenkabel auf den Meeresgrund abgestellt und kann Bohrkerne von bis zu 55 Metern Länge erbohren. Neben vielfältigen technischen Herausforderungen stellte es sich als ausgesprochen schwierig heraus, RD2 stabil auf dem unebenen und teilweise unerwartet weichen Untergrund abzustellen. Nach unzähligen Versuchen gelang dies dann aber doch mehrmals, so dass zwar nicht wie geplant ein durchgehender, langer Bohrkern erbohrt werden konnte, aber doch viele Meter Bohrkern, die einen neuen Blick in die Beschaffenheit der oberflächennahen Geologie erlauben werden.
Aus persönlicher Sicht war für mich der Einsatz unseres neuen Spulensystems MARTEMIS am spannendsten. Dies ist ein neuartiges elektromagnetisches Spulensystem, das wie ein überdimensionaler Metalldetektor funktioniert. Das Aussetzen des eher ungewöhnlichen Geräts – einem Geräteträger mit einer 15 Meter darunter befestigten Messspule (s. Bilder) – sorgte anfangs für einigen Gesprächsbedarf.
Nach einigen Diskussionen mit der sehr guten britischen Decksmannschaft und ein bis zwei Versuchen wurde aber eine Prozedur gefunden, mit der sich das Gerät gut ins Wasser bringen ließ. Die eigentlichen Experimente am Meeresgrund erforderten höchste Konzentration, da wir das Gerät in geringer Höhe (sechs bis zwölf Meter) über dem Meeresboden „fliegen“ und die Höhe hierbei nur mit der Länge des Windenkabels steuern können. Letztendlich gelangen uns mit dem Gerät Messungen auf etwa 13 Kilometer Profillänge, die einen tieferen Einblick in den Aufbau der obersten 30 bis 40 Meter Meeresboden erlauben werden.
Insgesamt verlief die Fahrt sehr erfolgreich und die Zusammenarbeit in dem internationalen Team war sehr angenehm.
Die hier veröffentlichten Inhalte und Meinungen der Autoren entsprechen nicht notwendigerweise der Meinung des Wissenschaftsjahres 2016*17 – Meere und Ozeane.