Forscher an der Grenze zwischen Magma und Meerwasser
Wissenschaftlern der Expedition 335 (Superfast Spreading Rate Crust 4) des Integrierten Meeresbohrprogramms (Integrated Ocean Drilling Program, IODP) ist es gelungen, eine Sequenz wärmegehärteter Basalte zu bergen: Diese liefern nun ein umfassendes Bild des Grenzbereichs zwischen Magma und Meerwasser - und dieser lag lange Zeit im Dunkeln. Bei abschließenden Operationen am Loch 1256D des Meeresbohrprogramms, einer wissenschaftlichen Tiefseebohrung mehr als 1.500 Meter unter dem Meeresboden hinein in die magmatische Kruste des Pazifischen Ozeans, konnte das Forscherteam an einer der tiefsten Hartgestein-Eindringstellen unseres Planeten Proben eines kompletten Profils der intakten ozeanischen Kruste bis zum Gabbro-Gestein nehmen, heißt es in einer IODP-Erklärung. Gabbro ist eine Gruppe grobkörniger, intrusiver, mafischer magmatischer Gesteine - chemisch äquivalent zu Basalt, der 66% der ozeanischen Kruste bildet. Das Team stabilisierte und reinigte in Zusammenarbeit mit Bohrfachleuten die ODP-Bohrung 1256D, um eine weitere Vertiefung vorzubereiten. Die Expedition unter Leitung des National Oceanographic Centre Southampton an der University of Southampton im Vereinigten Königreich und dem Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) in Frankreich war die vierte einer Reihe von Expeditionen, die in den Jahren von 2002 bis 2005 durchgeführt wurden. Den Wissenschaftlern zufolge ist die Bohrung in das Gabbrogestein die größte Herausforderung, an der man derzeit weltweit arbeitet. Jährlich steigen mehr als 12 Kubikkilometer neue Magma aus dem Erdmantel in die Erdkruste auf, so die Forscher, wobei Mineralien, Chemismus und Texturen der Gabbrogesteine Zeugnis über die tief im Inneren der mittelozeanischen Rücken unseres Planeten stattfindenden Vorgänge geben, wo die neue ozeanische Kruste gebildet wird. "Die Bildung der neuen Kruste ist der erste Schritt im plattentektonischen Zyklus der Erde", erklärt Professor Damon Teagle vom National Oceanographic Centre in Southampton. "Hier handelt es sich um den wichtigsten Mechanismus, durch den Wärme und Material aus dem Erdinneren an die Oberfläche des Planeten aufsteigen. Und diese Bewegung und die Wechselwirkungen der Plattentektonik der Erde sind es, die die Entstehung von Gebirgen und Vulkanen, die Auslösung von Erdbeben sowie den Austausch von Elementen (z.B. Kohlenstoff) zwischen dem Erdinneren, den Ozeanen und der Atmosphäre in Gang halten." Benoît Ildefonse vom CNRS und der Université Montpellier 2 dazu: "Mehr Wissen über die Mechanismen, die neue tektonische Platten ergeben, war das vorrangige, langjährige Ziel wissenschaftlicher Tiefseebohrungen, aber ein Vorankommen wurde durch den Mangel an geeigneten Proben behindert, weil Tiefenbohrungen von mehr als 1.000 Meter in die Erdkruste hinein - hinab in zerklüftete Laven und intrusive Gesteine der ozeanischen Kruste - eine ganz erhebliche technische Herausforderung darstellen." Die ODP-Bohrung 1256D befindet sich rund 900 km westlich von Costa Rica im Pazifischen Ozean und 1.150 km östlich der unterseeischen Vulkankette, die als Ostpazifischer Rücken bekannt ist. Die Bohrung mündet in eine Kruste, die 15 Millionen Jahre alt ist und während einer "superschnellen" Spreizung am alten Ostpazifischen Rücken entstand, als sich die neu entstehenden Platten mit mehr als 200 Millimeter (mm) pro Jahr auseinander bewegten. "Auch wenn eine Spreizungsrate von 200 mm pro Jahr deutlich schneller als die schnellsten Spreizungen auf unserem Planeten heutzutage ist, war eine superschnell entstandene Kruste ein attraktives Ziel, da seismische Experimente an aktiven mittelozeanischen Rücken anzeigten, dass Gabbrogesteine dort in viel geringeren Tiefen vorkommen sollten als in einer Kruste, die mit langsameren Spreizungsraten gebildet wurde", erläutert Professor Teagle. "2005 förderten wir Gabbrogestein in der vorhergesagten Tiefe von etwa 1.400 Metern unter dem Meeresboden, wodurch die gesamte 'Superschnell'-Theorie untermauert wurde."Weitere Informationen unter: Integrated Ocean Drilling Program (IODP): http://www.iodp.org/ National Oceanographic Centre, Southampton: http://www.noc.soton.ac.uk/
Länder
Frankreich, Vereinigtes Königreich