Zement schützt Unterwasser-Erze
Heiße Quellen am Meeresboden, die so genannten Schwarzen Raucher, sind ein spektakulärer Anblick – nicht zuletzt, weil sie eine reiche Tierwelt beherbergen. An den hydrothermalen Schloten strömen außerdem metallreiche Fluide aus dem Meeresboden. Wenn diese heiße Brühe auf das kalte Meerwasser trifft, fallen Mineralien aus. Im Laufe der Zeit entstehen so riesige Lagerstätten aus kupfer-, zink- und goldhaltigen Erzen. Seit einiger Zeit sind diese Massivsulfide als mögliche Rohstoffquelle in den Fokus gerückt.
„Die Schwarzen Raucher sind inzwischen ganz gut erforscht“, berichtet Bramley Murton vom britischen National Oceanography Center in Southampton. „Die große Frage aber ist: Was passiert mit den Mineralien, wenn die heißen Quellen versiegen?“ Für den Tiefseebergbau sind nur erloschene Schlote interessant, weil dort kein 300 Grad Celsius heißes Wasser mehr aus dem Meeresboden strömt und die Tiere ebenfalls verschwunden sind. Doch normalerweise müsste der Sauerstoff im Meerwasser die schwefelhaltigen Mineralien schnell zerstören. „Nach einigen 100.000 Jahren dürfte man nur noch taubes Gestein finden“, sagt Murton.
Der Geologe Dr. Bramley Murton ist Spezialist für die ozeanische Kruste und die Entstehung von Mineralien. Am britischen National Oceanography Center in Southampton leitet er das Forschungsteam für marine Mineralien. Er ist Chef-Wissenschaftler des EU-Projektes BlueMining, in dem 16 internationale Partner Technologien für die Exploration am Meeresboden erproben
Im EU-Projekt BlueMining erforscht Murton zusammen mit Kolleginnen und Kollegen von 19 Partner-Organisationen, wie die Metall-Lagerstätten am Meeresboden entstehen und mit welchen geophysikalischen Methoden sich ihr Aufbau am besten erkunden lässt. Im vergangenen Jahr erkundeten die Forscherinnen und Forscher mit dem deutschen Forschungsschiff METEOR und der britischen RRS James Cook nacheinander das TAG-Feld mitten im Atlantik, ein 1985 entdecktes Gebiet hydrothermaler Quellen am 26. Breitengrad. „Die Besatzungen beider Schiffen haben extrem eng zusammen gearbeitet“, berichtet Murton. So nahmen einige Forscherinnen und Forscher an beiden Fahrten teil, Geräte wurden ebenfalls ausgetauscht. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler teilen die gewonnenen Daten und veröffentlichen die Ergebnisse gemeinsam. Für die Planung traf sich Murton ein halbes Dutzend Mal mit seinem Kollegen Sven Petersen vom Forschungszentrum Geomar in Kiel.
Mit einem eigens entwickelten Bohrgerät entnahm das Team auf der James Cook an neun verschiedenen Stellen Proben von den Erzhügeln – ein schwieriges Unterfangen, da in der zerklüfteten Landschaft ebene Bereiche gefunden werden mussten, auf denen das sechs Tonnen schwere Bohrgerät abgesetzt werden konnte. Geeignete Stellen hatten zuvor die Forscherinnen und Forscher auf der METEOR identifiziert.
Die gewonnenen Proben zeigten, dass die empfindlichen Erze offenbar durch eine harte Schicht aus Kieselgel vor dem Zerfall geschützt werden. „Anscheinend entstehen diese zementartigen Lagen, wenn die Temperaturen der Schwarzen Raucher an ihrem Lebensende niedriger werden“, berichtet Bramley Murton. Ähnliche Gesteinsfolgen sind auch bei Sulfid-Lagerstätten an Land zu beobachten.
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