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Vom Ozean zum FeuerbergKieler Meeresforscherinnen weisen den Weg des Wassers in Subduktionszonen nach
Gemeinsame Pressemitteilung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) 20.12.2010/Kiel. Wenn ozeanische Erdplatten an Kontinentalrändern ins Erdinnere abtauchen, nehmen sie große Mengen Wasser mit in die Tiefe. Dieses Wasser spielt eine zentrale Rolle im Plattenrandvulkanismus. Eine Arbeitsgruppe des Kieler Sonderforschungsbereichs 574 „Fluide und Volatile an Subduktionszonen“ hat jetzt erstmals den Weg dieses Wasser in bis zu 120 Kilometer Tiefe nachverfolgen können. Die Forscherinnen liefern damit ein wichtiges Puzzlestück, um beispielsweise die höchst aktiven Vulkane rund um den Pazifik besser zu verstehen. Die entsprechende Studie erscheint in der Onlineausgabe der international renommierten Fachzeitschrift „Nature Geoscience“. Kaum ein Gegensatz ist größer als der zwischen Feuer und Wasser. Doch das scheint nur so. Wissenschaftler wissen: Viele Vulkane könnten ohne die Hilfe von Wasser kein Feuer spucken. Denn Wasser setzt im oberen Erdmantel die Schmelztemperatur des Gesteins herab. So kann es sich leichter verflüssigen und als Magma zur Erdoberfläche steigen. Für ihre Untersuchungen nutzten die Forscherinnen und Forscher die Methode der Magnetotellurik. Hierbei messen spezielle Geräte Änderungen im elektromagnetischen Feld der Erde, die Aussagen über die Verteilung der Leitfähigkeit im Untergrund zulassen. „Wasserhaltiges Gestein besitzt eine hohe Leitfähigkeit und ist deshalb mit dieser Messmethode gut aufzuspüren“, erklärt Worzewski. An Land hat sich die Methode für die Erforschung des Untergrundes vielfach bewährt. Am Meeresboden ist ihr Einsatz noch recht neu. „Das liegt einfach daran, dass Messungen in großen Meerestiefen schwierig sind“, erklärt Dr. Marion Jegen, Co-Autorin der aktuellen Studie und Betreuerin von Worzewskis Doktorarbeit. Dr. Jegen leitet die entsprechende Arbeitsgruppe innerhalb des SFB 574 und hat die marine Magnetotellurik in Deutschland etabliert sowie für den Einsatz am Meeresboden weiterentwickelt. So konnte in den Jahren 2007 bis 2008 erstmals eine durchgehende Messkette über die Subduktionszone vor Costa Rica gelegt werden. Diese reichte von 200 Kilometern vor der Küste bis 160 Kilometer hinter die costa-ricanische Vulkankette. „Landseitig kamen Geräte der Freien Universität Berlin zum Einsatz, am Meeresboden lagen unsere neu entwickelten Messgeräte aus Kiel“, berichtet Dr. Jegen. Anhand der so gewonnenen Daten konnten Tamara Worzewski und ihre Co-Autoren jetzt erstmals den Wasserkreislauf in Subduktionszonen visualisieren. „Es gibt sogar Hinweise dafür, dass eine lokale Wasseranreicherung in der Erdkruste global an allen Subduktionszonen auftritt“, sagt die Autorin, „allerdings ist zur Klärung der genauen Ursachen noch weitere Forschung notwendig“, fügt sie hinzu. „Die Bedeutung, die der aktuellen Studie in der Wissenschaft beigemessen wird, zeigt sich schon an der Veröffentlichung in einer so angesehenen Zeitschrift wie ,Nature Geoscience’“, betont Prof. Dr. Heidrun Kopp vom IFM-GEOMAR, ebenfalls Co-Autorin der Studie und zweite Betreuerin von Tamara Worzewskis Doktorarbeit. „Es ist schon etwas Besonderes, wenn eine Doktorandin als Erstautorin mit einer Studie in so einer Zeitschrift aufgenommen wird. Das zeigt, was für eine herausragende Arbeit Tamara bei der Auswertung geleistet hat.“
Hintergrundinformationen:
Originalarbeit: |
Events
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Buch zum Sonderforschungsbereich über Naturkatastrophen am GEOMAR vorgestellt
Wie funktioniert die Recyclingmaschine der Erde?Nach elf Jahren endet der Kieler Sonderforschungsbereich 574 zu Subduktionszonen Final colloquium of SFB 574
The Lübeck Retreat, May 23-25, 2012
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