Forscher haben im Japangraben das tiefste bekannte Hydrothermal-Feld der Welt entdeckt. Die Unterwassergeysire befinden sich in einer Tiefe von 5,7 Kilometern und an einem tektonisch eher ungewöhnlichen Ort – auf der “falschen” Seite einer Subduktionszone. Die Lage dieses neuen hydrothermalen Feldes direkt auf sogenannten Petit-Spot-Vulkanen lässt vermuten, dass solche Tiefenwasserschlote auch anderswo existieren könnten. Ob dies der Fall ist und welchen Einfluss es auf marine Stoffkreisläufe hat, muss nun geklärt werden.
Hydrothermale Quellen sind Geysire auf dem Meeresboden, die mit heißer, mineralreicher Flüssigkeit ausbrechen, die im Untergrund durch glühendes Magma aus unterseeischen Vulkangebieten erhitzt wurde. Typischerweise treten hydrothermale Felder an den Hängen unterseeischer Vulkane oder mittelozeanischer Rücken auf. Im Jahr 2022 haben Geowissenschaftler auch einige besonders heiße Unterwasserschlote fern der Plattengrenzen entdeckt.
Eine weitere neue Art von Hydrothermalquellen haben Forscher von der Universität Tokio vor der Küste Japans entdeckt. Es gibt einige sogenannte Petit-Spot-Vulkane in einer Tiefe von etwa 5.700 Metern östlich des Japangrabens. Im Gegensatz zu typischen submarinen Vulkanen befinden sich diese kleinen Schlote nicht direkt an einer Plattengrenze oder auf der oberen Platte einer Subduktionszone, sondern außerhalb der eigentlichen Subduktionszone auf der unteren ozeanischen Subduktionsplatte.
Nach heutiger Theorie entstehen diese Kleinfleckenvulkane, weil sich die tektonische Platte an diesen Stellen beim Zusammenstoß von zwei tektonischen Platten unter Druck krümmt. Dadurch wird Magma in den Untergrund verdrängt und nach oben gedrückt. Normalerweise setzen diese kleinen Vulkanschlote alkalische Lava frei, die reich an CO2 ist. Interessant ist jedoch, dass die Petit-Spot-Vulkane Peperit produzieren, ein Konglomerat aus Lavafragmenten und gehärtetem Schlamm, das durch die Wechselwirkung von Magma mit Grundwasser entstanden sein muss.
Hydrothermal-Feld an unüblicher Stelle
Dies ließ den Verdacht aufkommen, dass es auch in solchen Petit-Spot-Vulkanen hydrothermale Aktivität geben könnte. Um dies zu überprüfen, sammelten die Forschenden Proben vom Meeresboden in der Nähe der Vulkane und analysierten sie chemisch im Labor. Das Ergebnis: Die Proben am Meeresboden enthielten viel Eisenoxid und Manganoxid, wie sie typisch für Ablagerungen in der Nähe von Hydrothermalquellen sind.
Nach Ansicht der Forscher ist dieses tiefe Hydrothermal-Feld am Japangraben wahrscheinlich keine Ausnahme: Auch andere Gebiete mit Petit-Spot-Vulkanen könnten hydrothermal aktiv sein. Die weltweit von solchen tiefen Hydrothermal-Feldern erzeugte Wärme schätzen die japanischen Forscher auf 1,8 Milliarden Watt und den Ausstrom warmen, mineralreichen Wassers auf 0,29 bis 4,8 Billionen Liter pro Jahr. Das entspricht rund 0,1 Prozent dessen, was entlang der globalen mittelozeanischen Rücken freigesetzt wird. Weil die Fluide der Petit-Spot-Felder aber deutlich mehr CO2 und Methan enthalten als bei den klassischen Schwarzen Rauchern der mittelozeanischen Rücken, könnte ihr Einfluss auf die marinen Stoffkreisläufe deutlich höher sein. Der Beitrag der weltweiten Petit-Spot-Hydrothermalfelder könnte durchaus wesentliche Bedeutung für die globalen biogeochemischen Kreisläufe haben, vor allem auf den Kohlenstoffkreislauf. Umso wichtiger ist es deshalb, auch auf anderen alten, vermeintlich inaktiven ozeanischen Platten nach einem Vulkan- und Hydrothermal-Feld zu suchen.
Mehr über Energiepolitik
Die Kategorie Energiepolitik umfasst internationale Entwicklungen und Verbesserungen, um erneuerbare Energien zu fördern, Strom zu sparen und die Umwelt zu schützen. Mit folgenden Links gelangst du der Reihe nach zu mehr Artikel in diesem Themenbereich für Einsteiger bis zu Profis.
- Surtsey – Vulkaninsel vor Island
- Tambora und das Jahr ohne Sommer
- Geothermie: Wien Energie versorgt uns bald mit nachhaltiger Wärme aus der Tiefe
Bild: Wikimedia
