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Schiffsexpedition im Indischen Ozean: Erforschung divergenter Erdplatten-Ränder

Schiffsexpedition im Indischen Ozean: Erforschung divergenter Erdplatten-Ränder

Deutsches Forschungsschiff SONNE (Foto: J. Peters, Universität Hamburg)

Das neue deutsche Forschungsschiff SONNE wird erstmals unter der wissenschaftlichen Leitung eines Instituts der Leibniz Universität Hannover eine Expedition durchführen: Im Rahmen des BMBF-Verbundprojektes  „MARION“ steuert es im März/April 2020 den südlichen Indischen Ozean an. Ziel ist das „Marion Rise“, ein gigantisches ozeanisches Plateau mit einem Durchmesser von fast 3000 km, das ca. 2500 km südöstlich der Südspitze Afrikas gelegen ist. Es überlagert den sog. Südwestindischen Rücken: eine als mittelozeanischer Rücken ausgebildete Nahtzone, an der die afrikanische und die antarktische Erdplatte voneinander wegdriften.

Das Projekt „MARION“ ist ein Verbundprojekt der Universitäten Hannover, Bremen, Erlangen, Münster und der FU Berlin – mit Federführung an der LUH. Fahrtleiter ist apl. Prof. Dr. J. Koepke vom Institut für Mineralogie. Gefördert wird das Projekt durch das BMBF (Gesamtfördersumme 860.000 €, ohne Schiffskosten). Als internationale Kooperationspartner sind Arbeitsgruppen aus den USA und aus China beteiligt.

Gebirge auf dem Meeresgrund – Probennahme in großer Seetiefe

Die Entstehung solcher ozeanischen Plateaus wird normalerweise mit sogenannten Hot Spots in Verbindung gebracht: Regionen in denen unter stationären Bedingungen heißer Erdmantel aufsteigt, was in dem Fall, dass ein solcher Hot Spot einen mittelozeanischen Rücken überlagert, zu einer anomal dicken Kruste und deshalb Plateau-Bildung führt. Das bekannteste Beispiel für ein solches Setting ist Island. Beim Marion Rise allerdings scheint die Ursache für die Plateau-Bildung eine andere zu sein: Hier wird vermutet, dass die ganze Region durch den (isostatischen) Aufstieg eines veränderten, relativ leichten Erdmantels angehoben wurde, der aus dem Auseinanderbrechen des Großkontinents Gondwana vor ca. 180 Millionen Jahren hervorgegangen ist, was schließlich zur Bildung der Kontinente Afrika und Antarktis führte. Die Ausfahrt dient der Erforschung der einzigartigen Strukturen des ozeanischen Rückensystems in der Umgebung des Marion Rise mittels geophysikalischer Kartierungen (Echolot-Bathymetrie, Geomagnetik, Gravimetrie) und durch direkte Beprobungen durch den Tauchroboter „Quest“ (MARUM, Universität Bremen).

Professor Koepke möchte verschiedene Fragestellungen klären: „Wir erwarten eine extrem dünne Kruste bzw. weite Areale, an denen der Erdmantel frei liegt. So wird das Beproben von sog. Mantelperidotiten möglich, dem typischen Gestein des Erdmantels. Über die Analyse der zu nehmenden Proben, mit Fokus auf Spurenelement- und Isotopengeochemie, wird geklärt werden, ob die laterale Heterogenität des Erdmantels am Südwestindischen Rücken das Ergebnis eines Recycelns von unterschiedlichen, alten Mantel-Provinzen darstellt, die mit dem Aufbruch Gondwanas in Verbindung gebracht werden können.“

Crew und Wissenschaftler erwartet alles andere als eine romantische Kreuzfahrt-Atmosphäre: Die Expedition geht in die Roaring Forties, eine Region 40 bis 50 Grad südlicher Breite mit Winden oft in Sturmstärken, weitgehend unbeständigem Wetter sowie hohem Seegang.

Fahrtleiter der Expedition: apl. Prof. Dr. Jürgen Koepke

Die Mission MARION | Leibniz Forschungszentrum FZ:GEO

BMBF: Forschungsschiff Sonne im Dienst der deutschen Meeresforschung (PDF)