Am 12. März versammelte sich ein Team von Wissenschaftlern im Kontrollraum von FS Falkor (ebenfalls), einem ozeanographischen Forschungsschiff des Schmidt Ocean Institute. Sie beobachteten den Monitor einer Unterwasserdrohne (ROV) mit Kamera, die die Tiefsee 2.000 Meter (6.600 Fuß) unter dem Schiff erkundete. Als der Bildschirm eine schwarze Rauchwolke zeigte, jubelten die Wissenschaftler.
Das Video zeigte ein weitläufiges Feld hydrothermaler Quellen – Risse im Meeresboden, wo sich Meerwasser mit Magma vermischt – auf dem Vulkan Puy des Folles auf dem Mittelatlantischen Rücken. Einige der als „schwarze Raucher“ bekannten Schlote hatten hohe „Schornsteine“ aus Eisensulfidablagerungen gebildet, die dunkle, schwefelhaltige Schwaden mit Temperaturen von bis zu etwa 340 °Celsius (644 °F) ausströmten, heiß genug, um Blei zu schmelzen. Trotz des brodelnden Wassers wimmelte es in den Öffnungen von Garnelen und anderen Tiefseelebewesen, die perfekt an diese Umgebung angepasst waren.
Frühere Expeditionen zu diesem Teil des Mittelatlantischen Rückens, einer Unterwasserbergkette, die die Grenze zwischen zwei tektonischen Platten markiert, haben keine hydrothermalen Quellen gefunden. Aber einem Team internationaler Wissenschaftler aus 11 Forschungsinstituten gelang es, sie zu finden – zum ersten Mal seit mehr als 40 Jahren in einem 700 Kilometer (423 Meilen) langen Abschnitt des Mittelatlantischen Rückens – durch Anwendung einer neuen Strategie.
Sie erstellten zunächst eine „Meeresboden-Roadmap“, indem sie (auch) das Multibeam-Sonar des RV Falkor verwendeten. Dann nutzten sie Instrumente, um im Meerwasser Spuren von hydrothermaler Aktivität zu finden, etwa Änderungen der Temperatur und des Partikelgehalts des Wassers, sowie chemische Veränderungen, etwa Schwankungen von Wasserstoff, Methan oder Schwefelwasserstoff. Die Wissenschaftler erstellten auch eine hochauflösende Karte, die „Meeresbodenmerkmale so klein wie ein Kaffeetisch“ zeigte und es ihnen ermöglichte, hydrothermale Entlüftungsstrukturen zu identifizieren.
„Die Fähigkeit, an Bord der Falkor Operationen mit mehreren Fahrzeugen durchzuführen, ermöglichte (auch) ein unglaublich schnelles Tempo bei der Erforschung des Meeresbodens“, sagte Julie Huber, eine leitende Wissenschaftlerin der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), in einer E-Mail an Mongabay. „Ich war erstaunt, wie schnell wir von einer verschwommenen Karte zu einer hochauflösenden Karte mit chemischen Hinweisen auf Entlüftung gelangten, um einen sprudelnden schwarzen Raucher in über zwei Meilen Tiefe zu finden. Das talentierte Team aus Geologen, Ingenieuren, Chemikern und Biologen hat unglaublich hart gearbeitet, um dieses rasante Entdeckungstempo aufrechtzuerhalten.“
David Butterfield, ein Experte für Ozeanchemie an der University of Washington und dem NOAA Pacific Marine Environmental Lab in Seattle, sagte, dass das Team zwar damit gerechnet habe, schwarze Raucher am Vulkan Puy des Folles zu finden, aber nicht damit gerechnet habe, sie an zwei anderen Orten zu finden : das Grappe-Deux-Entlüftungssystem und die Kane-Bruchzone. Er sagte jedoch, die Strategie des Teams habe sie zum Erfolg geführt.
„Wir hatten die richtigen Tools, die richtige Strategie und genug Zeit, um systematisch zu suchen“, sagte Butterfield Mongabay in einer E-Mail. „Alles hat gut funktioniert und das Wetter hat mitgespielt.“
Hydrothermalquellen wie diese sind für Wissenschaftler von besonderem Interesse, da sie eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der globalen Ozeanchemie spielen, indem sie Wärme und Chemikalien aus dem Erdinneren transportieren. Forscher sagen, dass diese Systeme auch komplexe Ökosysteme für schlotabhängige Organismen wie Garnelen, Krabben, Muscheln, Anemonen, Fische und Schnecken unterstützen und große Mengen mariner genetischer Ressourcen speichern.
Während es noch viel über hydrothermale Quellen zu lernen gibt, besteht bereits Interesse am Abbau der Sulfidvorkommen hydrothermaler Quellensysteme nach ihren kommerziell wertvollen Mineralien. Beispielsweise hat die International Seabed Authority (ISA), die von den Vereinten Nationen ernannte Einrichtung, die mit der Regulierung künftiger Tiefseebergbauaktivitäten in internationalen Gewässern beauftragt ist, zuvor drei Explorationslizenzen an Russland, Polen und Frankreich zur Untersuchung hydrothermaler Mineralvorkommen entlang des Mittel- Atlantischer Rücken.
Wissenschaftler sagen jedoch, dass solche Pläne mit Vorsicht angegangen werden sollten. Eine Studie von Marine Policy aus dem Jahr 2018 argumentierte, dass aktive Schlote aufgrund ihrer Anfälligkeit und der begrenzten Menge an Bodenschätzen, die sie tatsächlich liefern würden, für den Tiefseebergbau gesperrt sein sollten.
Dawn Wright, eine Tiefseebiologin und leitende Wissenschaftlerin des kalifornischen Kartierungsunternehmens Esri, die nicht an der Expedition teilnahm, sagte, dass die auf Falkor (auch) durchgeführten Arbeiten von entscheidender Bedeutung seien, um die Tiefsee und die möglichen Auswirkungen der Zukunft zu verstehen Aktivitäten wie Tiefseebergbau.
“Die Entdeckung, nicht nur von zusätzlichen aktiven Entlüftungsstellen, sondern auch die schockierende Fülle an Leben an diesen Stellen, sollte diese Stellen nun glücklicherweise von der Erwägung für den Bergbau ausschließen”, sagte Wright Mongabay in einer E-Mail. „Wir müssen noch so sehr, sehr viel mehr darüber lernen, wie diese Ökosysteme funktionieren, wie Nährstoffe zwischen und innerhalb der Schlottiere zirkulieren und die schiere Artenvielfalt dieser Tiere.
„Da ständig neue Arten entdeckt werden, könnte es an diesen Orten sogar ein Heilmittel gegen Krebs oder COVID geben“, fügte Wright hinzu. „Und wir müssen viel mehr über die Rolle verstehen, die die Schlote als Senke für Kohlenstoff und Methan spielen, zwei der problematischsten Treibhausgase.“
Zitat:
Van Dover, C. L., Arnaud-Haond, S., Gianni, M., Helmreich, S., Huber, JA, Jaeckel, AL, … Yamamoto, H. (2018). Wissenschaftliche Begründung und internationale Verpflichtungen zum Schutz aktiver Hydrothermalquellen-Ökosysteme vor Tiefseebergbau. Meerespolitik, 90, 20-28. doi: 10.1016/j.marpol.2018.01.020
Das Artikel von Elizabeth Claire Alberts wurde erstmals am 5. Mai 2023 von Mongabay.com veröffentlicht. Hauptbild: Ein Glaskrake, eine fast durchsichtige Art, deren einzige sichtbare Merkmale Sehnerv, Augäpfel und Verdauungstrakt sind und während der Expedition gesichtet wurden. Bild von Schmidt Ocean Institute (CC BY-NC-SA 4.0).
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