BGR Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

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INDEX2013-Tagebuch

Diese Seite bietet Informationen, Fotos und Videos zur BGR-Expedition in den Indischen Ozean im Dezember 2013, Projekt Metallsulfidvorkommen am Meeresboden – INDEX2011, INDEX2012, INDEX2013

Die Fahrtteilnehmer der Expedition INDEX 2013/2 auf dem Vordeck der FS SONNE

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 20.12.2013

9. Wochenbericht (Abschluss)

Am morgigen Samstag, den 21. Dezember 2013, endet in den frühen Morgenstunden mit dem zweiten Fahrtabschnitt die Expedition INDEX2013. In den nächsten Stunden erreichen wir nach 54 Arbeitstagen und einem kurzen Zwischenstopp erneut den Hafen in Port Louis, Mauritius. Eine ebenso abwechslungsreiche wie erfolgreiche Ausfahrt im Rahmen der Prospektionsarbeiten für marine polymetallische Sulfide wird mit vielversprechenden Ansätzen für die weiteren Arbeiten beendet. Die Expedition INDEX2013 hat uns in unseren Konzepten zur Meeresbodenexploration auf der Suche nach polymetallischen Sulfidvorkommen eindrucksvoll bestätigt.

Hervorzuheben ist hier die Weiterentwicklung unseres Explorationskonzeptes, das nach INDEX2012 erneut zu einem Neufund eines inaktiven Sulfidfeldes geführt hat. Unser Verständnis der geologischen Kontrolle dieser Felder ist sehr hoch; die für den deutschen Lizenzantrag bei der Internationalen Meeresbodenbehörde beantragten Gebiete sind sehr vielversprechend. Die Nutzung geophysikalischer Methoden in Verbindung mit unseren schon klassischen Untersuchungssystemen hat sich auf Anhieb sehr gut bewährt. Einen entscheidenden Erkenntnisgewinn bei der Detailuntersuchung der Sulfidareale hat die Nutzung des ROV Kiel 6000 und die enge Zusammenarbeit der BGR mit dem GEOMAR in Kiel gebracht. In 11 Einsätzen haben wir in über 73 Stunden am Meeresboden grundlegende Untersuchungen zur Kontrolle der Sulfidareale durchgeführt und auf diese Weise auch einen neuen Temperaturrekord für austretende Hydrothermalfluide messen können. Die entsprechenden Fluide wurden mit dem neuen KIPS beprobt; die Analysen werden wichtige Rückschlüsse zu Metallpotenzialen und Generierung von hydrothermalen Lösungen liefern. Unsere Umweltuntersuchungen zur Biodiversität konnten mittels ROV auf ideale Weise ergänzt werden.

Im Rahmen des zweiten Fahrtabschnittes haben wir erstmals Kollegen der Öffentlichkeitsarbeit an Bord gehabt, die unsere Arbeiten intensiv begleitet und dokumentiert haben. Die hohen Zugriffszahlen auf das INDEX-Tagebuch unter "www.bgr.bund.de" und auch einen Blog unter "www.planeterde.de" belegen das große Interesse an unserer Ausfahrt und haben gleichzeitig Kollegen die Möglichkeit eröffnet, ihre Arbeiten der Öffentlichkeit vorzustellen. Der Erfolg gibt unserer Initiative Recht.

Ich möchte mich bei allen Kollegen bedanken, die mit einem sehr hohen Einsatz die Kampagne INDEX2013 zu einem großen Erfolg haben werden lassen. Hier möchte ich besonders auch die außerhäusigen Kollegen, Wissenschaftler und das ROV-Team aus Wilhelmshaven, Sudbury/Kanada und Kiel einschließen, ohne deren Expertise diese Fahrt und das gesamte INDEX-Programm nicht diese hohe Qualität haben würden. Dass bei aller Anspannung und intensiven Tag- und Nachtarbeiten die gute Stimmung nie verloren ging, werte ich als besonderen Erfolg dieser Reise.

Ich möchte mich auf diesem Wege besonders bei der Schiffsführung unter Kapitän Oliver Meyer und bei der gesamten Mannschaft der SONNE herzlich bedanken. Sie haben wesentlich zum Gelingen der Ausfahrt beigetragen und auch für die Arbeiten kritische Situationen überaus schnell und zuverlässig gelöst. Leider werden wir nicht weiter die Möglichkeit haben, die jetzige SONNE für unsere Arbeiten zu nutzen, da sie mit Inbetriebnahme der neuen SONNE unter BMBF-Leitung im September 2014 außer Dienst gestellt wird. Die Entdeckung zahlreicher mariner Sulfidvorkommen ist mit der alten SONNE verbunden. Ich freue mich besonders, dass es uns gelungen ist, ein weiteres hinzuzufügen.

Sonne Ende

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 19.12.2013

Abschlussinterview mit Dr. Ulrich Schwarz-Schampera, Fahrtleiter INDEX2013 und Projektleiter „Marine polymetallische Sulfide“

Frage: „INDEX2013 neigt sich dem Ende zu. Wie schätzen Sie den Erfolg der BGR-Expedition in den Indischen Ozean ein?“

Hierzu Dr. Ulrich Schwarz-Schampera:
„Der große Erfolg der Expedition INDEX2013 ist vielschichtig. Hervorzuheben ist hier sicherlich die Weiterentwicklung unseres Explorationskonzeptes, die nach 2012 erneut zu einem Neufund eines inaktiven Sulfidfeldes geführt hat. Allein diese inaktiven und weitgehend unbelebten Felder dürften in Zukunft abgebaut werden, sollte eine ökonomische Nutzung möglich sein. Unser Verständnis der geologischen Kontrolle dieser Felder ist sehr hoch, die für den deutschen Lizenzantrag bei der Internationalen Meeresbodenbehörde beantragten Gebiete sind sehr vielversprechend.

Ein weiteres Highlight waren sicherlich auch die sehr erfolgreich eingesetzten neuen Untersuchungssysteme der BGR, die sich auf Anhieb sehr gut bewährt haben. Bodennahe Systeme wie unser Sidescan konnten entscheidend verbessert werden und liefern uns hervorragende Daten für die Exploration. Hervorheben möchte ich ebenfalls die enge Zusammenarbeit der BGR mit dem GEOMAR in Kiel, dessen Unterwasserroboter ROV Kiel 6000 wir im Rahmen des zweiten Fahrtabschnittes nutzen konnten. Unsere Tauchgänge haben gezeigt, wie wichtig ein solcher Einsatz für die Untersuchungen ist; schließlich suchen wir den Meeresboden nach der sprichwörtlichen Nadel im Heuhaufen ab. Darüber hinaus sind mit dem ROV wesentlich effektivere Umweltuntersuchungen durchzuführen.

Und schließlich möchte ich mich bei allen Kollegen bedanken, die mit einem hohen Einsatz diese Kampagne zu einem großen Erfolg haben werden lassen. Hier möchte ich besonders auch die außerhäusigen Kollegen und Wissenschaftler aus Wilhelmshaven, Kiel und Sudbury/Kanada einschließen, ohne deren Expertise diese Fahrt und das gesamte INDEX-Programm nicht diese hohe Qualität haben würde.“

Frage: „Welche wissenschaftlichen Beobachtungen wurden gemacht. Was war neu, was überraschend?“

Hierzu Dr. Ulrich Schwarz-Schampera:
„Wissenschaftlich ist natürlich zuallererst der neue Temperaturrekord für austretende hydrothermale Fluide von 418 °C von besonderer Bedeutung. Dies ist für die Wissenschaftsgemeinde ein bedeutender Fund; für die BGR belegen diese hohen Temperaturen ein überaus großes Potenzial für Metallanreicherungen im Untergrund.

Ein zweites wissenschaftliches Highlight ist der erneute Fund eines inaktiven Feldes wie auch die Größe dieser inaktiven Felder, die erstmals bei günstigen Rahmenbedingungen die gute Erhaltungsfähigkeit dieser sulfidischen Ablagerungen belegt. Es ist ausgesprochen spannend, diese inaktiven Felder zu untersuchen, da sie viel über das geologische Milieu und die Entwicklung des untermeerischen Hydrothermalismus offenbaren und auch Vergleichsmöglichkeiten mit entsprechenden fossilen Vorkommen an Land erlauben.“

Frage: „Konnten alle Fragestellungen bei INDEX2013 von BGR-Wissenschaftlern geklärt werden. Wo gab es Unterstützung durch externe Experten an Bord?“

Hierzu Dr. Ulrich Schwarz-Schampera:
„Die BGR-Meeres- und Rohstoffgeologie wie die marine Geophysik verfügen über ausgesprochene Experten auf dem Gebiet der marinen Rohstoffforschung. Da sind wir sehr gut aufgestellt. Dennoch gibt es wissenschaftliche Teilbereiche, in denen an der BGR keine Expertise vorhanden ist. Hierfür ist es notwendig, Experten in das INDEX-Programm einzubinden und durch die BGR für eine Teilnahme zu beauftragen.

Während dieser Kampagne waren dies Prof. Harold Gibson von der Laurentian University in Kanada, der ein ausgewiesener Kenner der vulkanologischen Kontrolle von massiven Sulfiderzkörpern ist und aus Arbeiten an Land und auf See über einen sehr hohen Kenntnisstand verfügt; Dr. Dieter Garbe-Schönberg von der Christian-Albrechts-Universität in Kiel, der weltweit zu den renommiertesten Experten bei der Untersuchung von Hydrothermalfluiden gehört und schließlich Dr. Terue Kihara vom Senckenberg Zentrum für Marine Biodiversitätsforschung in Wilhelmshaven, die bereits bei den vorangegangenen INDEX-Ausfahrten dabei war und für die biologischen Arbeiten verantwortlich zeichnet.“

Frage: „Welches waren die persönlichen Highlights auf der Fahrt?“

Hierzu Dr. Ulrich Schwarz-Schampera:
„Meine fachlichen Highlights waren sicherlich die Tauchgänge mit dem Tauchroboter ROV Kiel 6000, die faszinierende Umgebung von aktiven und inaktiven Sulfidvorkommen und die atemberaubende „Landschaft“ entlang des ozeanischen Spreizungszentrums. Wichtiger ist mir aber noch die ausgesprochen gute und professionelle Zusammenarbeit mit allen Kollegen und vor allem auch dem ROV-Team des GEOMAR. Dass bei aller Anspannung und intensiven Tag- und Nachtarbeiten die gute Stimmung nie verloren ging, werte ich als besonderen Erfolg dieser Reise.

Zu guter Letzt stimmt es mich ein bisschen wehmütig, dass dies wohl meine letzte Reise auf der FS SONNE gewesen ist, da sie im September 2014 außer Dienst gestellt werden soll. Ich habe auf diesem Schiff meine marine „Karriere“ begonnen und zahlreiche Ausfahrten auf ihr bestritten. Da bleiben viele schöne Erinnerungen. Hierzu gehört sicherlich auch das erst- und einmalige Treffen mit dem anderen großen deutschen Forschungsschiff, der METEOR, mitten im Indischen Ozean während des ersten Fahrtabschnittes.“

Video

Thomas Kuhn

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 19.12.2013

Abschlussinterview mit Dr. Thomas Kuhn, stellvertretender Fahrtleiter INDEX2013 Leg2

Frage: „Die Expedition INDEX2013 geht zu Ende. Lässt sich schon jetzt abschätzen, wie teuer sie war?“

Hierzu Dr. Thomas Kuhn:
„Die Kosten für die Expedition INDEX2013 ergeben sich aus der Charter für das Forschungsschiff SONNE, für das ROV Kiel 6000 sowie für den Transport der Ausrüstungen zum Starthafen Port Hedland (Australien) und vom Endhafen Port Louis (Mauritius) nach Deutschland. Die Kosten belaufen sich auf fast 2 Mio. Euro.“

Frage: „Lohnen sich die Investitionen für die deutschen Steuerzahler?“

Hierzu Dr. Thomas Kuhn:
„Ja, davon sind wir überzeugt. Die BGR führt Erkundungsarbeiten auf Rohstoffpotenziale, hier Metallsulfide, durch. Diese enthalten signifikante Gehalte an Bunt- und Edelmetallen wie Kupfer, Zink und Gold, aber auch wichtige Spurenmetalle wie Indium und Selen. Bei einem zukünftigen Abbau könnte die deutsche Industrie mit diesen Metallen beliefert werden.

Die derzeitigen Erkundungsarbeiten, wie auch ein möglicher zukünftiger Abbau, bieten Chancen für deutsche Hochtechnologieunternehmen, auf diesem Markt präsent zu sein. Dies schafft wiederum Arbeitsplätze, sorgt für zusätzliche Steuereinnahmen und sichert so unsere zukünftige Wirtschaftsentwicklung.“

Frage: „Wie ist die Vorort-Berichterstattung durch die Presse zu beurteilen?“

Hierzu Dr. Thomas Kuhn:
„Die Berichterstattung vor Ort ist intensiv und authentisch, ohne die Arbeiten an Bord zu behindern. Durch die detaillierte Darstellung unserer Arbeiten und Ergebnisse wird die Wahrnehmung in der breiten Öffentlichkeit deutlich verbessert. Auf diese Weise gewährleisten wir die Transparenz unserer Arbeiten. Die große Anzahl der Zugriffe auf die INDEX2013-Tagebuch-Seiten zeigt dies.

Ich betrachte diese intensive Öffentlichkeitsarbeit als wichtige Grundlage für eine breite öffentliche Diskussion über das Für und Wider eines zukünftigen Tiefseebergbaues.“

Frage: „Wird es ein INDEX2014 geben?“

Hierzu Dr. Thomas Kuhn:
„Ja, diese ist bereits in Planung. So wurde beispielsweise eine Ausschreibung für die Charterung eines Schiffes veröffentlicht (Offenes Verfahren Nr. 10064757). Die Entscheidung, welches Schiff gechartert wird, soll im Februar 2014 fallen. Ein Schwerpunkt der INDEX2014-Kampagne wird die detaillierte Erfassung der Meeresbodenmorphologie weiterer ausgewählter Gebiete sein. Die Fahrt wird wieder im Zeitraum September bis November stattfinden.“

Carsten Rühlemann

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 18.12.2013

Interview mit Dr. Carsten Rühlemann, Experte für Ozeanographie der BGR

Frage: „Gehören erworbene Lizenzgebiete mit Vorkommen an mineralischen Rohstoffen Deutschland allein und für immer?“

Hierzu Dr. Carsten Rühlemann:
„Seit 2006 verfügt die BGR über ein Lizenzgebiet zur Exploration von Manganknollen im Pazifik, und sie beantragt zurzeit bei der Internationalen Meeresbodenbehörde (IMB) in Kingston, Jamaika ein weiteres Lizenzgebiet für die Exploration von Massivsulfiden im Indik. Diese Lizenzen werden jeweils für 15 Jahre vergeben. Über diesen Zeitraum haben die Lizenznehmer das alleinige Recht zur Erkundung der Vorkommen dieses Rohstofftyps. Anschließend haben sie ein Vorrecht, für ihre Gebiete eine Abbaulizenz zu erwerben oder alternativ die Explorationslizenz um weitere 5 Jahre zu verlängern. Ein solcher Antrag auf Verlängerung muss jedoch gut begründet sein. So könnten zum Beispiel niedrige Metallpreise einen Abbau in der Tiefsee zum Zeitpunkt des Auslaufens einer Lizenz unwirtschaftlich machen.

Die IMB verwaltet die mineralischen Rohstoffe der Tiefsee als gemeinsames Erbe der Menschheit. Für die Beantragung eines 75 000 km2 großen Lizenzgebietes zur Manganknollenexploration müssen Antragsteller 150 000 km2 vorerkunden und das Gesamtgebiet in zwei gleichwertige Hälften aufteilen. Eine Hälfte wählt die IMB aus und stellt diese sogenannten "Reserved Areas" Entwicklungsländern kostenlos zur weiteren Erkundung zur Verfügung. Auch bezüglich der Massivsulfide stellt die IMB sicher, dass Entwicklungsländer von einem möglichen zukünftigen Abbau dieser Metallvorkommen profitieren können.“

Frage: „Wenn es zu marinem Bergbau in einem der deutschen Lizenzgebiete käme, wie würde der aussehen?“

Hierzu Dr. Carsten Rühlemann:
„Die wirtschaftlich interessantesten Manganknollen-Vorkommen befinden sich in der Tiefseeebene des östlichen und zentralen Pazifiks. Manganknollen, die Nickel, Kupfer und Kobalt enthalten, liegen dort auf dem flachen Meeresboden. Nach einem Konzept, dass die BGR von der Firma Aker Solutions entwickeln ließ, werden die Knollen durch Kollektoren aufgesammelt, die ähnlich wie Kartoffelroder arbeiten – nur unter dem enorm hohen Druck in 4 bis 5 km Wassertiefe mit frostiger Kälte von 1 °C. Diese unwirtlichen Umweltbedingungen machen die technische Entwicklung dieser Geräte sehr aufwändig. Bislang existiert weltweit noch kein Abbaugerät im industriellen Maßstab; in Südkorea, China und Indien werden jedoch solche Maschinen bereits in kleinerem Maßstab bis in Wassertiefen von 1 400 m getestet. Für 2016 hat Südkorea sogar einen Test in 5 000 m geplant.

Für einen zukünftigen Abbau von Massivsulfiden existiert ein Konzept der Firma Nautilus Minerals, allerdings für kontinentnahe Vorkommen vor Papua-Neuguinea in geringeren Wassertiefen von ca. 1 600 m. Marine Massivsulfide befinden sich generell in Regionen mit eher gebirgigem Meeresboden. Nach dem Konzept von Nautilus wird zunächst eine ebene Arbeitsfläche geschaffen, von der aus ähnliche Geräte eingesetzt werden sollen, wie sie im Kohletagebau verwendet werden. Damit wird das metallreiche Sulfiderz abgeschabt und über einen Rohrstrang zu einer Förderplattform an die Meeresoberfläche transportiert. Nautilus plant die Fertigstellung des Baus dieser Geräte bis Ende 2014. Alternative und umweltschonende Konzepte sind in der Entwicklung.“

Frage: „Gibt es beim marinen Bergbau Abraum? Was passiert mit den Hinterlassenschaften des Bergbaus?“

Hierzu Dr. Carsten Rühlemann:
„Beim Abbau von Knollen würde Sediment mitgefördert, das dann möglichst bodennah in die Tiefsee zurückgeleitet werden soll. Dadurch, und vor allem durch das Fahren des Kollektors am Meeresboden, wird eine Suspensionsfahne mit Sedimentpartikeln erzeugt. Diese Partikel werden aufgrund der geringen Strömungsgeschwindigkeiten am Boden der Tiefsee jedoch nicht weit transportiert. Nach derzeitigem Kenntnisstand setzen sich 99 % nach höchstens 2 km wieder ab. Die Überreste der Knollen könnten nach einer metallurgischen Verarbeitung eventuell an Land weiterverwendet werden, z. B. im Straßenbau. Generell gilt hier das Ziel, die marinen Rohstoffe möglichst umweltschonend zu verarbeiten und vollständig zu verwerten.“

Frage: „Wird der Bund als Lizenznehmer auch den Bergbau durchführen? Gibt es schon jetzt industrielle Interessenten?“

Hierzu Dr. Carsten Rühlemann:
„Nach dem früheren Bundeswirtschaftsminister Rainer Brüderle wird es keinen "VEB Meeresbergbau" geben. Mit anderen Worten: Der Bund wohl eher nicht, da es nicht unseren wirtschaftspolitischen Vorstellungen entspricht, staatseigene Konzerne zu schaffen. Von Seiten der deutschen Industrie gibt es noch kein Interesse an einem Abbau, wohl aber an der technischen Entwicklung von Explorations- und Abbausystemen bzw. einzelner Komponenten davon. Von einem ausländischen europäischen Unternehmen gab es bereits eine unverbindliche Anfrage, den Abbau zu übernehmen.“

Konrad Raabe

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 17.12.2013

Interview mit Dr. Konrad Raabe, Schiffsarzt auf FS SONNE bei der INDEX2013 Expedition der BGR

Dr. Konrad Raabe ist der Schiffsarzt auf FS SONNE bei der INDEX2013 Expedition der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe im Indischen Ozean. Er ist für die Gesundheit von Kapitän Oliver Meyer, der Offiziere, der Mannschaft und der wissenschaftlichen Gäste gleichermaßen verantwortlich. Er stammt aus Berlin und hat an der Universität Marburg Medizin studiert. Als Facharzt für Chirurgie hat er zuerst am Krankenhaus in Bremerhaven gearbeitet und sich dann in seiner eigenen Praxis in Bremervörde niedergelassen.

Von Zeit zu Zeit zieht es ihn hinaus auf’s Meer. Er kann es schon seit 2001 immer wieder so einrichten, dass er sich fast regelmäßig ein Vierteljahr im Jahr mit einem Kollegen in der Praxis abwechselt – mal ist er, mal sein Kollege auf See. Seine erste Reise als Schiffsarzt führte ihn auf der METEOR in den Nordatlantik. Als „Weltenbummler“ reißt der Spaß nicht ab, und er bekommt auf diese Art und Weise viel von der Welt zu sehen.

An Bord ist Konrad Raabe für alle kleinen „Wehwehchen“, die Feld-, Wald- und Wiesenkrankheiten selbstverständlich rund um die Uhr da, weil er ja quasi Tür an Tür mit seinen Patienten lebt und arbeitet. Am häufigsten muss er Patientinnen und Patienten gegen Seekrankheit behandeln. Der Bordarzt hat auf der SONNE-Fahrt bisher nicht an Seekrankheit gelitten. Als Hobbysegler gab es jedoch auch für ihn schon Situationen, bei denen ihm nicht mehr ganz so gut war. Auf einem Schiff wie FS SONNE, auf dem routinierte Profis arbeiten, ist eher mit Arbeitsunfälle zu rechnen. Gott sei Dank hat er aber noch keine ernsthaften Verletzungen, die an Bord aufgetreten sind, kurieren müssen. Auch der Bordarzt bleibt natürlich nicht von der Bürokratie verschont – er muss das Gesundheitstagebuch führen und einmal in der Woche dem Kapitän vorlegen.

Was sollte ein Schiffarzt fachlich mitbringen, um die Tätigkeit ausüben zu können? Voraussetzungen sind, nach abgeschlossenem Studium der Medizin mit ärztlicher Approbation, eine mehrjährige ärztliche Tätigkeit in mindestens einer Akutdisziplin – wie zum Beispiel der Chirurgie. Außerdem sind Sprachkenntnisse in Englisch und die Seemannstauglichkeit nach § 81 Seemannsgesetz erforderlich. Zum Aufgabenbereich des Schiffsarztes gehören neben der medizinischen Versorgung aber auch die Überwachung der Hygiene in Küche und Unterkünften wie die Durchführung von Impfungen. Besonders die Tropenmedizin ist bei Schiffen, die in diesen Breiten operieren, ein wichtiger Aspekt.

Forschungsschiffe wie FS SONNE sind in der Zwischenzeit schon fast eine zweite Heimat geworden. Was Konrad Raabe am meisten schätzt? Das exzellente Arbeitsklima und die gute Kameradschaft an Bord.

Harald L. Gibson

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 17.12.2013

Interview with Prof. Harold L. Gibson, Laurentian University Canada

Diving along over the seafloor the ROV is collecting a lot of information ‒ especially video data ‒ which is stored on board. Nevertheless it is necessary to observe and interpret the camera images in real time.

Prof. Harold Gibson ‒ as a member of the BGR INDEX2013 expedition ‒ fullfills this task watching the live video feed on the highresolution monitors in the seismic lab on board of RV “Sonne” to construct maps showing the volcanic features, structure, and seafloor sulfide mineralization.

He has adapted a simple but very successful method of mapping used on land to construct geological maps from the live seafloor images and to interpret them. It starts with base map showing the bathymetric isolines of the area the ROV is going to survey. The only other tools are pencils of different colors, ruler and eraser. The identification signal of the ROV shows the course and location of the ROV. Due to his extensive mapping experience of volcanic areas on land Gibson is able interpret the imagery from the seafloor to construct detailed geological maps which he then interprets.

He spends most of the day sitting in front of the monitors interpreting the live feed from the ROV. Meg Engelbert, his PhD student from Laurentian University at Sudbury assists in the mapping. Information on the fauna is added by Terue Kihara from Senckenberg Institute at sea in Wilhelmshaven ‒also member of the BGR INDEX2013 expedition.

The geological map is discussed amongst the scientific team and will be corroborated with information drawn from the deep sea samples, which ROV Kiel 6000 recovered. Finally the hand drawn map will be digitized and augmented with several layers of information to be included in the final report on BGR cruise INDEX2013.

Interview mit Prof. Harold Gibson, Laurentian University Canada

Bei seiner Reise über den Meeresboden sammelt der Tauchroboter ROV Kiel 6000 zahlreiche Daten ‒ insbesondere Videoaufzeichnungen ‒ die auf Datenträger gespeichert werden. Trotzdem müssen die Beobachtungen auf den Fernsehmonitoren durch ganz persönliche Beobachtungen und sofortige Interpretation festgehalten werden.

Prof. Harold Gibson, Mitglied der INDEX2013 Expedition der BGR, hat dazu eine einfache aber sehr erfolgreiche Methode der Kartierung an der Landoberfläche auf die Kartierung des Meeresbodens an den Bildschirmen in Echtzeit übertragen.

Am Anfang steht ein weißer Papier-Plot mit bathymetrischen Tiefenlinien, die aus bathymetrischen Aufnahmen gewonnen wurden. Werkzeuge sind Buntstifte, Zeichenlineal und Radiergummi. Die Festlegung des Reiseweges erfolgt durch ein Signal durch das ROV. Die morphologische Interpretation ist aufgrund der wissenschaftlichen Erfahrung von vergleichbaren Situationen an Land möglich.

Die meiste Zeit wird für die Arbeit vor den Echtzeit-Bildern aus der Tiefe auf den Fernsehmonitoren verwendet. Informationen zur Fauna liefert Terue Kihara, ebenfalls Mitglied der INDEX2013 Expedition der BGR. Der entstehende Tiefenlinienplan mit den handschriftlichen Notizen wird überdacht, besprochen und mit den Ergebnissen aus einer ersten Diskussion über die aus der Meerestiefe heraufgeholten Proben korreliert.

Die digitale Reinzeichnung der Notizen ist der letzte Schritt auf dem Wege zur abschließenden Dokumentation im BGR-INDEX2013-Fahrtbericht.

Bildergalerie
Video

Ausbringen ROV Kiel 6000

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 16.12.2013

8. Wochenbericht

In der vergangenen Woche haben wir das zweite Zielgebiet der Expedition detailliert vermessen und untersucht. Hierbei standen zunächst die Arbeiten am aktiven Edmond-Hydrothermalfeld im Vordergrund. Das Edmont-Feld ist strukturkontrolliert und deckt eine wesentlich größere Fläche auch mit inaktiven Gebieten ab als bisher bekannt. Der aktuelle Ausstrom von Hydrothermallösung ist an einen einzelnen Chimney-Komplex, u. a. mit einem etwa 29 m hohen Schlot, gebunden. An anderer Stelle wurden mit dem neuen Fluidbeprobungssystem der BGR (KIPS) Fluide entnommen und unterschiedliche physikochemische Parameter bestimmt. Hierbei konnten wir mit 418 °C einen neuen weltweiten Temperaturrekord für ausströmende Hydrothermalfluide messen (siehe auch Pressemitteilung vom 10.12.2013). Die Wassertiefe von 3 300 m und die Austrittstemperaturen sprechen neben anderen Fluidparametern für eine ausgedehnte Metallabscheidung in der Tiefe, verursacht durch ein „Kochen“ der Hydrothermallösung.

Tatsächlich konnte diese Anreicherung durch eine intensive und sehr erfolgreiche Probenahme mit dem ROV Kiel 6000 und nachfolgende Videogreifereinsätze mit außerordentlich kupfer- und zinkreichen Proben bestätigt werden. Mittels CTD-Wasserstationen haben wir die Verteilung der hydrothermalen Lösungen in der Wassersäule oberhalb des aktiven Feldes für Umweltuntersuchungen detailliert vermessen. Darüber hinaus wurden von den Kollegen des Senckenberg-Institutes im Bereich der aktiven Chimneys mittels ROV Kiel 6000 Besiedelungsexperimente ausgebracht, die bei einer späteren Kampagne geborgen und zur Bestimmung der Biodiversität und Habitatentwicklung analysiert werden. Eine „baseline“-Studie zur Biodiversität an aktiven Chimneys wurde ebenfalls durchgeführt.

Das während INDEX2012 neu identifizierte inaktive Gauss-Hydrothermalfeld wurde ebenfalls detailliert vermessen und seine geologischen Parameter bestimmt. Hierbei konnten wir die Größe des Feldes deutlich nach oben korrigieren. Die Mineralisation ist außerordentlich kupferreich und lediglich durch wenige Zentimeter Oxidationsschicht bedeckt. Die sehr gute Erhaltung ist der hohen Konzentration an amorpher Kieselsäure zu verdanken, die als Gerüstbildner die sulfidischen Ablagerungen stabilisiert und als Überzug weitgehend vor Oxidation bewahrt.

Im Rahmen weiterer Explorationsarbeiten mit unserem MFT-Videoschlitten konnten wir am vergangenen Freitag in den frühen Morgenstunden einen weiteren Neufund eines inaktiven Sulfidfeldes vermerken. Ein nachfolgender Einsatz des ROV Kiel 6000 zeigte eine in der lateralen Ausdehnung beeindruckende Sulfidkonzentration über eine Länge von etwa 200 m. Ein nachfolgender Greifereinsatz erbrachte ca. 900 kg massive Sulfide und sulfidische Sedimente. Dieser Neufund eines inaktiven Vorkommens, bereits der zweite nach INDEX2012, wurde von uns SCORE (Seafloor-Confirmed ORE) getauft, da er unser Explorationskonzept auf eindrucksvolle Weise bestätigt hat.

Zurzeit setzen wir unsere Arbeiten am inaktiven SONNE-Feld fort. Dieses Feld wurde 1987 von Aachener Wissenschaftlern entdeckt – das seinerzeit erste Vorkommen von Sulfiden im Indischen Ozean. Hier beginnt zur Stunde der 10. erfolgreiche Einsatz des ROV Kiel 6000 im Rahmen dieser Expedition.

Mit Freude nehmen wir den rasanten Anstieg der Zugriffe auf unser INDEX2013-Tagebuch auf der BGR-Homepage zur Kenntnis; diese haben sich offensichtlich nach Herausgabe der Pressemitteilung noch einmal deutlich erhöht. Wir verstehen dies als schöne Bestätigung unserer erfolgreichen Arbeiten und erhoffen uns nach Übermittlung des Lizenzantrages an die Internationale Meeresbodenbehörde am vergangenen Donnerstag eine große Unterstützung für einen schnellen positiven Bescheid.

Die durchgeführten Arbeiten, immer wieder beeindruckende Bilder und Proben und auch unsere Neufunde führen trotz intensiver und anstrengender Arbeit zu einer sehr guten Stimmung an Bord. Alle sind wohlauf!

Klaas Hauke Gerdes

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 15.12.2013

Interview mit Klaas Hauke Gerdes, Experte für Meeresbiologie der Universität Oldenburg

Frage: „Was für Tiere finden wir an den Black Smokern?“

Hierzu Klaas Hauke Gerdes:
„Auf der Expedition der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover, die die Verbreitung von Sulfiderzen am Meeresboden untersucht, finden wir an den aktiven Black Smokern eine erstaunlich hohe Artenvielfalt von Tieren unterschiedlicher Tiergruppen. Dazu gehören Nesseltiere wie koloniebildende Hydrozoen und verschiedene Anemonen, die die Außenbereiche eines aktiven Hydrothermalfeld markieren. Darauf folgen, je näher man an den Black Smoker kommt, Krebse, hydrothermale Fische, Borstenwürmer und Seepocken.

An der Basis der „Schornsteine“ (chimneys) finden wir einen „Gürtel“ aus Schnecken wie zum Beispiel der Schuppenfußschnecke oder der haarigen Schnecke, die dort zusammen mit Muscheln, wie u. a. die mit den Miesmuscheln verwandte Bathymodiolus, vorkommen. Dicht an den Schornsteinen befinden sich mehrere Arten von Tiefseegarnelen. Im Gegensatz zu ihren Verwandten in flacheren Meeren haben diese komplett fehlende oder stark reduzierte Augen, mit denen die Tiere den Austritt der Fluide aus den Schornsteinen wahrnehmen. Darüber hinaus gibt es unzählige zur Meiofauna gehörenden Tiere, die noch weit gehend unbekannt sind. Das sind Tiere, die kleiner als 1 mm und größer als 0,04 mm sind. Besonders diesen Kleinwesen spüren wir in unseren Sedimentproben vom Meeresboden auf der INDEX2013 Expedition hinterher.“

Frage: „Wovon ernähren sich die Tiere, die an den Black Smokern leben?“

Hierzu Klaas Hauke Gerdes:
„Das Leben an den Black Smokern basiert nicht wie in den meisten Ökosystemen auf Sonnenlicht, sondern auf den austretenden Fluiden. Tiere wie die Tiefseegarnele oder einige Muscheln und Schnecken leben in Symbiose mit Schwefelbakterien, die ihre Energie aus dem Schwefelwasserstoff generieren und an ihren Wirt abgeben. Diese Primärproduzenten bilden die Nahrungsgrundlage und ernähren ein ganze Reihe von Räubern, Aasfressern und Parasiten. Sie bilden die gesamte Hydrothermalfeld-Lebensgemeinschaft.“

Frage: „Wie überleben die Tiere bei den hohen Temperaturen?“

Hierzu Klaas Hauke Gerdes:
„Obwohl die Temperaturen der austretenden Fluide bis zu 400 °C betragen können, ist die Temperatur in der unmittelbaren Umgebung der Black Smoker durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Meerwassers nicht ganz so extrem hoch. Schon wenige Zentimeter vom Austritt entfernt herrschen Temperaturen von ca. 30-40 °C. Die Tiefseegarnelen, die den Fluidaustritten am nächsten sind, leben in einem Temperaturbereich von 2 °C bis maximal 40 °C.“

Video

FS SONNE

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 14.12.2013

Interview mit FS SONNE, Forschungsschiff der Reederei RF Bremen

Das Gespräch führte Dr. Thomas Schubert

Frage: „Hallo SONNE, wie geht‘s“

Hierzu FS SONNE im Indischen Ozean:
„Zuerst einmal hab‘ ich mich geärgert, dass Du fast alle Wissenschaftler an Bord interviewt hast ‒ sogar bei Kapitän Meyer warst ‒ mich aber wohl vergessen hast.“

Frage: „Das tut mir leid! Jetzt ist aber die Zeit dazu, also: Wie geht‘s Dir auf dieser Fahrt?“

Hierzu FS SONNE im Indischen Ozean:
„Diese Fahrt ist besonders spannend für mich, weil ich mal wieder den Tauchroboter aus Kiel dabei habe. Da kann ich mich wenigstensmal so zwischendurch mit meinesgleichen unterhalten. Natürlich bin ich mit meinen Daten Länge über alles (97,61 m), Breite (14,2 m), Tiefgang (6,8 m) und Höhe Hauptdeck (9,3 m) eine ganz andere Klasse. Außerdem bin ich schon 78 Mal um die Welt gefahren, dies sind über 1,69 Millionen Seemeilen ‒ oder für Landratten 3,12 Millionen Kilometer.“

Frage: „Ich will da mal gleich ein ganz heikles Thema ansprechen. Ich hab‘ gehört, Du gehst in Rente?“

Hierzu FS SONNE im Indischen Ozean:
„Ja, das stimmt.“

Frage: „Und, hast Du Angst vor dem Ruhestand?“

Hierzu FS SONNE im Indischen Ozean:
„Na ja, ich bin ja nun schon eine betagte Dame. Im Vertrauen: Ich habe 1969, als „Heck-Fänger“ in der Rickmers-Werft in Bremerhaven das Licht der Welt erblickt. Und wenn ich mich auf den Weltmeeren so umsehe ‒ und nichts anderes habe ich in den letzten Jahren getan ‒ fühle ich mich zwar noch sehr rüstig, aber doch schon ziemlich alt. Mein Leben war spannend und abwechslungsreich, wer kann das von seiner Arbeit schon immer sagen? Zwar bin ich, besonders was die Navigation betrifft, immer auf dem neuesten Stand, aber meine Mannschaft und auch meine wissenschaftlichen Gäste finden sich zukünftig auf moderneren Schiffen vielleicht besser zurecht.“

Frage: „Deine Gäste? Wer sind denn die?“

Hierzu FS SONNE im Indischen Ozean:
„Was Du wissen musst: Man kann mich über die Reederei RF in Bremen mieten. So ähnlich wie ein Auto am Flughafen, nur dass ich natürlich an einer Hafen-Kaimauer auf meine Mieter warte. Man muss mich aber nicht in Bremen ‒ wo zwar mein Heimathafen ist, ich aber selten bin ‒ abholen. Ich komme dann schon dort hin, wo ich gebraucht werde. Ansonsten sind meine Gäste Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der ganzen Welt. Das Sprachengewirr ist manchmal babylonisch, aber irgendwie läuft es dann doch wieder auf Englisch raus, und das verstehe ich ganz gut.“

Frage: „Und was wird dann, wenn Du Dich zur Ruhe setzt?“

Hierzu FS SONNE im Indischen Ozean:
„Das ist sicherlich für mich der schönste Gedanke: Ich bekomme eine Nachfolgerin. Sie muss natürlich auch SONNE heißen, wird aber nicht in Bremerhaven, sondern bei der Meyer Werft in Papenburg gebaut. Ob zum Stapellauf wohl so viele Menschen kommen wie wenn ein Kreuzfahrtschiff zu Wasser gelassen wird? Meine Nachfolgerin wird fast 20 Meter länger und 6 Meter breiter sein als ich. Leider werden nur noch die verschiedenen Krane die schöne leuchtend rote Farbe haben. Ich weiß schon jetzt, dass ich mehr Tiefgang habe. “

Frage: „Wenn Du zurück denkst, was war für Dich das schönste?“

Hierzu FS SONNE im Indischen Ozean:
„Als Schiff natürlich, dass mich nie Mannschaft und Gäste aus Not verlassen mussten. Na, mal hat ein Papierkorb geraucht … aber der wurde schnell gelöscht. Das tollste Erlebnis aber war, dass immer wieder so viele unterschiedliche Menschen auf mir ein kurzzeitiges Zuhause gefunden haben und ich mit der Forschung auch zu einem besseren Verständnis unser Welt betragen konnte.“

Frage: „Was wünscht Du Dir für die Zukunft?“

Hierzu FS SONNE im Indischen Ozean:
„Ich wünsche mir, dass die Kameradschaft auf See nicht weniger wird. Dass die Menschen auch in Zukunft forschen können und dass wir verstehen lernen, was sich unter meinem Rumpf befindet.“

Schlußwort: „Liebes Forschungsschiff SONNE, vielen Dank für Deine treuen Dienste in den vergangenen 36 Jahren und für das Gespräch. Allzeit eine Handbreit Wasser unter dem Kiel, was auch kommen mag!“

Kapitän

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 13.12.2013

Interview mit Kapitän Oliver Meyer

Oliver Meyer ist als Kapitän auf FS SONNE bei der Expedition INDEX2013 der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe im Indischen Ozean für Schiff, Mannschaft und Gäste verantwortlich. Oliver Meyer ist in Bremen geboren und wohnt, wenn er nicht auf See ist, in der Nähe von Verden/Aller. Er hat das sogenannte „unbeschränkte Befähigungszeugnis für die Seefahrt“, was früher „Patent für Große Fahrt“ hieß. Um ein solches Zeugnis zu erhalten, muss man auf einer Nautischen Schule ausgebildet worden sein und Routine in der Führung von Schiffen als Offizier erworben haben. Seit 1996 arbeitet Kapitän Meyer bei der Reederei RF in Bremen seit, Mai 2005 als Kapitän auf FS SONNE.

Die Aufgabenfelder eines Kapitäns sind sehr vielfältig und umfassen: Nautik, die technischen Einrichtungen (Maschine), Verwaltung und Personalführung als Vorgesetzter der Mannschaft. Dies bedeutet nicht nur die generelle Führung an Bord, sondern auch im Einsatz für Sicherheit und Ordnung rechtlich ein eingeschränktes Polizeirecht. Als Vertreter der Reederei an Bord ist Kapitän Meyer in einer nicht einfachen Doppelfunktion: einmal Angestellter der Reederei ‒ wie alle von der Mannschaft ‒ dann aber auch Vorgesetzter und damit der Vertreter der Reederei.

Bei der „Maschine“ ist das einfacher. Die Verantwortung für den störungsfreien Ablauf liegt beim Leitenden Ingenieur (auf dieser Fahrt Andreas Rex). Der Kapitän greift nur bei Schäden an der Maschine, in Notsituationen wie zum Beispiel bei Feuer mit ein. Wenn diese Notsituationen sich nicht beheben lassen, muss der Kapitän im schlimmsten Fall den Befehl „Alle von Bord“ geben. Dies hat Oliver Meyer aber Gott sei Dank noch nie erleben müssen. Alle notwendigen Beschaffungen für den Bereich „Maschine“ werden vom Ingenieur veranlasst und dann vom Kapitän an die Reederei in Bremen weitergeleitet.

Die Beschaffungen sind aber nur ein Teil der zahlreichen Verwaltungsaufgaben des Kapitäns von SONNE. Zwar wird das Führen des klassischen Schiffstagebuchs ihm von den Offizieren abgenommen, er muss es aber täglich prüfen und abzeichnen. Heute gibt es aber auch andere Bücher zu zahlreichen Themen, wie zum Beispiel alles was mit der Müllentsorgung zusammenhängt und einmal wöchentlich das Gesundheitstagebuch des Bordarztes prüfen. Außerdem sind an Bord des FS SONNE zahlreiche Statistiken zu den einzelnen Stationen, zu den Winden und Kranen, bis hin zu den auf See gefahrenen Meilen zu erstellen.

Die Abwicklung mit der Hafenverwaltung und der Geschäfte im Hafen selbst (Zoll, Einwanderungsbehörde, Gesundheitsamt und Hafenkapitän) wird für Oliver Meyer von Agenten vorbereitet und im Hafen zusammen erledigt. Die Agenten sind von der Reederei beauftragt und kümmern sich dann auch um alle anderen Dinge, die beim Hafenaufenthalt erledigt sein müssen: Treibstoffbunkern, Frischproviant (Obst, Gemüse, Eier), Wechsel der Mannschaft und der Wissenschaftler, bis hin zur Bettwäsche, die nicht an Bord gewaschen wird.

Der Beruf des Kapitäns ähnelt in der heutigen Zeit nicht dem romantischen Bild vom Kapitän, der mit dem Fernglas auf der Brücke steht und Ausschau hält, als vielmehr dem eines Mangers eines mittelständischen Betriebes an Land.

Simone Sturm

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 13.12.2013

Interview mit Simone Sturm (Logistik, Proben, Labor, Arbeitspläne)

Simone Sturm aus dem Arbeitsbereich „Rohstoffgeologie der Bundesanstalt für Geowissenschaften in Hannover ist der „Gute logistische Geist“ der Expedition INDEX2013, erledigt mit energischer Kompetenz die anfallenden Arbeiten und hat dabei noch für Jede und für Jeden ein offenes Ohr. In der BGR ist sie seit vielen Jahren mit der Probenbergung, -aufbereitung und -bearbeitung beschäftigt. Bis sie dann ab INDEX2011 den Projektleiter bei logistischen Fragen der Expedition unterstützt. An der BGR hat sie in Angelika Bruns eine wichtig Hilfe, die diese Aufgaben über viele Jahre souverän erledigt hat und an der sie ‒ sicherlich nicht ganz einfach ‒ immer wieder gemessen wird.

Die Probenbergung, -aufbereitung und -bearbeitung bringen es mit sich, dass Simone regelmäßig ‒ wie alle anderen an Bord auch ‒ in der Nacht arbeitet. Das bedeutet in den fast acht Wochen auf See eine enorme Belastung, da die Einsätze oft von einer Stunde zur anderen spontan an neue Situationen angepasst, geplant und durchgeführt werden müssen.

Die „Reise“ beginnt schon sehr früh mit der Planung der Containertransporte auf See, Luftfrachtabwicklung, Zollformalitäten und nicht zuletzt den Visabeschaffungen und Flug- und Hotelbuchungen für die Expeditionsteilnehmer. Hierbei unterstützt sie den Projektleiter Dr. Ulrich Schwarz-Schampera. Dabei die Balance zwischen individuellen Wünschen und den Rahmenbedingungen der BGR zu finden, ist sicherlich eine ihrer ganz großen Stärken. Im Vorfeld der Ausfahrt muss sie die gesamten Beschaffungen für Laborverbrauchsmaterial, Geräte, Materialien für Arbeitssicherheit vorbereitet haben und dabei oft sehr weit in die Zukunft vorausplanen, da viele Geräte und Ausrüstungsgegenstände Wochen vorher per Seefracht der Startpunkt pünktlich erreicht haben müssen.

Wenn dann an Bord die Arbeiten beginnen, besteht ihre hauptsächliche Tätigkeit in der Bergung, dem Aufbereiten (Sägen, Trocknen, Mahlen) und Verpacken der gewonnenen Proben. Das sind hier bei INDEX2013 zum Beispiel mehrere Zentner schwere Erzbrocken genauso wie Mikro- und Wasserproben. Bei der Beschriftung und dem Verpacken ist äußerste Konzentration erforderlich, weil ein falsches Etikett unerwünschte Folgen haben kann.

Der Schichtdienst und die oft spontane Anpassung an die an Bord neu gewonnenen Erkenntnisse machen es nötig, dass Simone Sturm nach Rücksprache den Schichtdienst, die Schiffspläne und die Wachpläne nicht nur immer im Auge behält, sondern auch entsprechend pflegt und rechtzeitig bei den Teilnehmern bekannt macht. Eine spannende Arbeit mit viel Abwechslung, die sie in den Wochen auf See selten zur Ruhe kommen lässt. Und Zuhause angekommen, wartet nicht nur die Abrechnung der eigenen Reise sondern die Unterstützung bei allen abschließenden Fracht- und Zollformalitäten. Und bald ist dann die nächste Expedition vorzubereiten, auf der sich wieder alle auf Simone verlassen können!

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Fritz Abegg

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 12.12.2013

Interview mit Dr. Fritz Abegg, GEOMAR Kiel

Dr. Fritz Abegg leitet am GEOMAR in Kiel eine der zentralen Einheiten, die Forschungseinheit ROV (Remotely Operated Vehicle, ferngesteuerte Fahrzeuge). Über die Beschäftigung mit Themen wie dem Sedimenttransort an der Küste, der Untersuchung von Gasblasen in marinen Sedimenten und der Forschung an Gashydraten kam er zur Arbeit in der Tiefsee. Mit den sieben Mitgliedern seines Teams setzt er den Tauchroboter ROV KIEL 6000 weltweit auf verschieden Forschungsschiffen ein und betreibt zusätzlich das ROV PHOCA, einen etwas kleineren Tauchroboter.

In der deutschen Forschungslandschaft gibt es zwei Tauchroboter, die prinzipiell für Erkundungen der BGR in Gebieten wie der aktuellen Reise einsetzbar sind: das ROV QUEST des MARUM an der Universität Bremen mit 4 000 m Tauchtiefe und das ROV KIEL 6000 mit einer Tauchtiefe von 6 000 m. Mit dem Kieler ROV können 95 % des Meeresbodens erreicht werden.

Das ROV KIEL 6000 besteht aus einem System, welches den Tauchroboter selbst, die Tiefseewinde, die Stromversorgung und die Steuerung enthält. Es wird in fünf Containern weltweit verschickt, um dann an Bord der Forschungsschiffe, die bestimmte Voraussetzungen wie dynamische Positionierung, ausreichende Größe und Stabilität des Achterdecks, Hebezeuge und Energieversorgung erfüllen müssen, eingesetzt werden. Die SONNE, das Forschungsschiff der RF Reederei in Bremen, erfüllt diese Voraussetzungen.

Die BGR, als Initiator der Expedition INDEX2013, hat den Tauchroboter vom GEOMAR inklusive des Bedienpersonals zur Verfügung gestellt bekommen. Der Expedition geht eine Planungs- und Vorbereitungsphase von ca. einem Jahr voraus.

Neben der beeindruckenden Technik, die bisher völlig störungsfrei gearbeitet hat, bildet das gut eingespielte ROV-Team eine der Voraussetzungen für einen erfolgreichen Einsatz. Die Erfahrung des ROV-Teams aus den verschiedensten Gegenden der Weltmeere ebenso wie das Wissen um die dort auftretenden Phänomene machen den Tauchroboter und sein Team zu einem wertvollen ‚Werkzeug‘ bei der Erkundung der Sulfiderzvorkommen während der BGR-Explorationsarbeiten.

Die Kombination zwischen technischem Knowhow und wissenschaftlicher Erfahrung des Teams ermöglichen eine konstruktive und erfolgreiche Zusammenarbeit mit Schiffsführung und Mannschaft der SONNE sowie den wissenschaftlichen Teilnehmern der Expedition. Dazu gehört die Planung der Tauchgänge, das Aussetzen und Bergen des Roboters und die Ansteuerung der gewünschten Ziele am Meeresboden. Wenn dann neben dem notwendigen Ernst auch noch eine gehörige Portion Spaß dabei ist ‒ wie hier bei INDEX2013 Leg2 ‒ ist es für alle Beteiligten eine tolle und erfolgreiche Fahrt.

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Thomas Schubert

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 11.12.2013

Interview mit Dr. Thomas Schubert, Öffentlichkeitsarbeit INDEX2013 Leg2

Frage: „Gibt es genügend Wasser auf dem Schiff, oder muss man mit Meerwasser duschen und Zähne putzen?“

Hierzu Dr. Thomas Schubert:
„Niemand an Bord muss mit Salzwasser duschen oder gar seine Zähne mit Meerwasser putzen. Das Forschungsschiff SONNE verfügt über eine Meerwasserentsalzungsanlage (für Experten: RO-System), die rund um die Uhr die Besatzung und das wissenschaftliche Personal mit salzfreiem Frischwasser versorgt. Die Produktion beträgt dreimal 10 Tonnen Wasser pro Tag. Außerdem gibt es aber auch einen Bunker für 43 Tonnen Frischwasser. Das Süßwasser ist außerdem für viele wissenschaftliche Experiment und Analysen, die an Bord stattfinden unerlässlich.“

Frage: „Wird jeden Abend ein anderer Hafen angelaufen?“

Hierzu Dr. Thomas Schubert:
„FS SONNE kann bis 50 Tage ohne Hafenversorgung bei ökonomischer Geschwindigkeit unterwegs sein. Das macht ein Treibstofftank mit einer Kapazität von 660 Tonnen möglich. In der Regel wird auf dem Schiff im Schichtbetrieb rund um die Uhr ohne Unterbrechung gearbeitet. Oft kann jedoch das wissenschaftliche Personal in Abständen, die zwischen drei und acht Wochen betragen können, ausgetauscht oder ergänzt, weil unterschiedliche Versuche und Fragen immer wieder Experten anderer Fachgebiete an Bord erforderlich machen.“

Frage: „Wir groß ist das Schiff ‒ gibt es da genügend Platz für alle? Schläft man auf Hängematten“

Hierzu Dr. Thomas Schubert:
„Das Forschungsschiff SONNE ist 97,61 m lang (Länge über alles) und 14,2 m breit und passt damit also prima durch die 33,53 m breiten Schleusen des Panamakanals. Schiffe werden nicht mit einer Waage gewogen ‒ ihre Größe wird über die Wasserverdrängung angegeben. SONNE ist für die „Große Fahrt“ zugelassen, darf also auf allen Weltmeeren rumschippern. Die Reisegeschwindigkeit beträgt 12,0 Knoten (1 Seemeile/Stunde = 1,852 Kilometer/Stunde), das entspricht also ungefähr 25 Kilometer in der Stunde.

Den Nutzergruppen stehen 14 Kabinen mit 25 Plätzen zur Verfügung, und zwar im Bootsdeck: 1 Einzelkabine (Fahrtleiter), 5 Doppelkabinen (davon 3 mit überlangen Betten, 2100 mm); Hauptdeck: 4 Doppelkabinen, 2 Einzelkabinen; II. Deck: 2 Doppelkabinen. Bis auf die Einzelkabinen auf dem Hauptdeck (gemeinsame DU/WC mit Nachbarkabine) haben alle Kabinen eine eigene Dusche/WC. Die Doppelkabinen haben Doppelstockbetten, keiner muss in einer Hängematte schlafen ‒ manchmal kann es aber schon so schwanken wie in einer Hängematte. Wem dabei seekrank wird, dem hilft der Schiffsarzt.“

Frage: „Kann man als Meeresforscher jeden Tag im Meer baden?“

Hierzu Dr. Thomas Schubert:
„Jeder Meeresforscher kann jeden Tag im Meer baden. Leider aber nur von Festland aus und nicht etwa während der Expedition vom Schiff ins Meer springen. Das Schiff ist ja fast immer in Bewegung, die Meeresströmungen sind oft völlig unbekannt und die Begegnung mit Haien auf offener See ist sicherlich auch zu gefährlich. Außerdem ist der Arbeitstag so ausgefüllt, dass zu Freizeit kaum Zeit bleibt, und selbst dann wird diese für Gespräche und Diskussionen mit den Fachkolleginnen und Kollegen aus aller Welt und den unterschiedlichen Forschungspartnern der BGR genutzt.“

Thomas Kuhn

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 11.12.2013

Interview mit Dr. Thomas Kuhn, Sedimentologe der BGR

Frage: „Kann man aus den Sedimenten Informationen für die Exploration gewinnen?“

Hierzu Dr. Thomas Kuhn:
„Der schwarze Rauch, den wir auf unserer Expedition INDEX2013 durch den Zentralozeanischen Rücken des Indischen Ozeans immer wieder entdecken, besteht zum größten Teil aus Eisensulfid-Partikeln. Die Partikel steigen in der Wassersäule solange nach oben, bis ein Dichteausgleich erreicht ist. Dann werden sie verdriftet und rieseln an anderer Stelle auf den Meeresboden. Zuerst das Eisensulfid, dann das Eisenoxid und zum Schluss das Manganoxid.

Die Partikel finden sich in allen Sedimenten im weiten Umkreis der Schwarzen Raucher und können in bis zu 100 km Entfernung, aber sicherlich in einer Entfernung bis zu einigen 10er Kilometern auftreten. Mit dem Kastengreifer, dem Multicorer und auch mit dem ROV, hier sogenannte push-cores, können Proben gewonnen werden. Beim Einsatz des Multicorers ist die integrierte Kamera hilfreich, geeignete Stellen zu finden, an denen Sedimente genommen werden können.

Die gewonnenen Kerne werden im Bord-Labor abschnittsweise beprobt und auf Eisen- und Mangan-Verbindungen näher untersucht. Die Verbindungen werden durch Laugung gewonnen. Die in vielen Proben ebenfalls auftretenden Seltene-Erden-Elemente zeigen an, ob Partikel hydrothermalen Ursprungs sind oder nicht. Sie liefern eventuell auch einen Anhaltspunkt über die Nähe oder Ferne zur hydrothermalen Quelle und damit zu seiner Ausdehnung. So werden Informationen für die Exploration auf Sulfiderze am Meeresboden gewonnen, damit die BGR ihre Beratungsaufgabe wahrnehmen kann."

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Carsten Rühlemann

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 10.12.2013

Interview mit Dr. Carsten Rühlemann, Experte für Ozeanographie der BGR

Frage: „Wie kam das Salz ins Meerwasser“

Hierzu Dr. Carsten Rühlemann:
„Der größte Teil des Salzes im Meerwasser ist aus Gesteinen an Land hervorgegangen. Durch Niederschlag und Temperaturschwankungen verwittert das Gestein, seine Bestandteile werden durch Wasser aufgelöst und mit den Flüssen ins Meer transportiert. Im Meer wird das Salz im Laufe von Millionen von Jahren konzentriert. Der durchschnittliche Salzgehalt beträgt 3,5 %. Aber auch hydrothermale Lösungen, wie wir sie zurzeit am Zentralindischen Rücken untersuchen, enthalten gelöste Salze. Diese Lösungen strömen ebenfalls ins Meerwasser ‒ nur eben am Grund des Ozeans ‒ und tragen so zum Salzgehalt bei.“

Frage: „Kann man Wasser schichten und wodurch unterscheiden sich die Schichten?“

Hierzu Dr. Carsten Rühlemann:
„Wasser im durchschnittlich vier Kilometer tiefen Ozean finden wir in mehreren Stockwerken. Diese Schichtung entsteht durch die unterschiedliche Dichte des Wassers, die von Temperatur und Salzgehalt abhängt. Die kälteste Schicht ‒ hier im Indischen Ozean ‒ stammt aus dem Südozean nahe des antarktischen Kontinents. Sie strömt am Boden entlang nach Norden in alle drei großen Meeresbecken: Atlantischer Ozean, Pazifischer Ozean und Indischer Ozean. Die wärmste Schicht ist von der Sonneneinstrahlung aufgeheizt und befindet sich ganz oben.“

Frage: „Wie tief ist das Meer im Indischen Ozean?“

Hierzu Dr. Carsten Rühlemann:
„An den tiefen Stellen der zentralen Becken ‒ weit weg von Land ‒ ist das Meer fast 6 000 m tief. Hier bei uns am Zentralindischen Rücken, wo wir für die Expedition INDEX2013 unsere Untersuchungen durchführen, reicht das Meer an den flachen Stellen nur bis in 2 000 m Tiefe hinab.“

Over Kefel

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 10.12.2013

Interview mit Oliver Kefel, Geräte-Techniker bei der BGR

Frage: „Welche wissenschaftlichen Geräte gibt es an Bord des FS SONNE, wofür werden sie eingesetzt?“

Hierzu Oliver Kefel:
„An Bord des Forschungsschiffes SONNE sind im Rahmen der Expedition INDEX2013 unterschiedliche wissenschaftliche Geräte eingesetzt worden.

Der TV-Schlitten besteht aus einem Stahlrahmen und sehr viel Technik. Im Zentrum dieser Technik steckt eine Fernsehkamera mit vielen Leuchten, die Aufnahmen vom Meeresboden macht. Zunächst wird der TV-Schlitten bis auf wenige Meter oberhalb des Meeresbodens herabgelassen und dann hinter dem Forschungsschiff über dem Meeresboden schwebend hergezogen. Die Bilder, die dabei vom Meeresboden aufgenommen werden, werden kontinuierlich per Lichtwellenleitkabel in den Windenleitstand an Bord der Sonne gesendet. Dort werten Wissenschaftler die Filme zeitgleich am Fernsehbildschirm aus.

Mit dem Multicorer lassen sich die obersten Dezimeter des Meeresbodens ausstechen. Mit mehreren Proberohren (daher der Name) wird das Gerät zunächst an einem Drahtseil hängend sanft auf dem Meeresboden aufgesetzt. Nach dem Absetzen drückt der Gewichtskopf die Plexiglasrohre langsam in den Schlamm. Während das Gerät vorsichtig angehoben wird, klappen seitliche Gelenkarme Deckel unter die Rohre. So gelangen bis zu 14 Schlamm- und Wasserproben an Bord des Schiffes, in denen der Meeresboden samt dem darüber stehendem Wasser ungestört erhalten ist.

Die Multisonde liefert Informationen über einige physikalische und chemische Parameter des Meerwassers. Zusätzlich kann sie eingesetzt werden, um Wasserproben von den unterschiedlichen Stockwerken des Ozeans zu gewinnen. Die Multisonde ist mit mehreren röhrenförmigen Kunststoffbehältern bestückt, die geöffnet ins Meer hinabgelassen werden. Beim Hochholen der Multisonde können in den gewünschten Tiefen die einzelnen Probenbehälter geschlossen und so Wasserproben aus den jeweiligen Wasserschichten entnommen werden. Während des Ab- und Aufstiegs des Geräts messen mehrere Sonden kontinuierlich u. a. die Temperatur, den Salzgehalt und den Sauerstoffgehalt des Wassers.

Das Wort Dredge (gesprochen "Dretsche") stammt vom Englischen to dredge (mit dem Schleppnetz fischen). Die Kettensack-Dredge wird über den Heckgalgen an einem langen Drahtseil hängend ausgefahren und auf dem Meeresboden abgelegt. Danach nimmt das Schiff langsam Fahrt auf und zieht die Dredge über den Meeresboden schleifend hinter sich her. Ein mit Stahlzähnen versehener Rahmen hängt vor dem Sack der Dredge und "raspelt" so Gesteinsmaterial vom Meeresboden. Dies alles sammelt sich im Probensack, der anschließend auf dem Arbeitsdeck entleert wird.

Mit dem 2,6 t schweren TV-Greifer können sehr große Probenmengen gezielt vom Meersboden gegriffen bzw. gebaggert werden. In der Mitte, zwischen zwei Baggerschaufeln, befindet sich eine nach unten gerichtete Fernsehkamera (daher der Name TV-Greifer). Geöffnet wird der Greifer heruntergelassen, bis der Meeresboden gut sichtbar ist. Vom Windenleitstand aus wird der Greifer mit Hilfe der Winde auf passendem Abstand zum Meeresboden gehalten. Bei sehr langsamer Fahrt des Schiffes kann man sich jetzt auf die Suche nach lohnenden Zielen machen. Sobald ein solches Ziel auf dem Bildschirm erscheint, ist Zielsicherheit und Reaktionsgeschwindigkeit gefragt. Der Greifer wird am Boden abgesetzt und schließt mit einem Druck von einer Tonne die beiden Baggerschaufeln. Mit großer Schließkraft "beißt" der Greifer auch verfestigte Gesteine ab. Leider geht mancher dieser Griffe daneben, und oft weiß man erst beim hydraulischen Öffnen des TV-Greifers an Bord, ob der Einsatz erfolgreich war.

Kastengreifer: Der Name dieses Gerätes rührt von dem großen Kasten her, mit dessen Hilfe großvolumige Proben des Meeresbodens gewonnen werden. An einem Drahtseil wird er langsam und vorsichtig auf dem Meeresboden abgesetzt. Diese Vorsicht ist notwendig, um die Entstehung einer starken Bugwelle zu verhindern, die sonst den feinen Schlamm aufwirbeln würde, der möglichst unverändert beprobt werden sollte. Ein schwerer Gewichtssatz drückt den Kasten in den Meeresboden. Beim Anheben des Kastengreifers wird über einen langen Hebel eine Art Wanne als Abdichtung unter den Kasten gedreht und dann das Gerät samt Probe von der Winde des Schiffes auf das Arbeitsdeck gehoben. Dort wird das Meerwasser oberhalb der Probe abgesaugt und dann die Vorderwand des Kasten abgeschraubt."

Ingo Heyde

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 09.12.2013

Interview mit Dr. Ingo Heyde, Experte für marine Potenzialverfahren an der BGR Hannover

Frage: „Was ist Geophysik und wieso kommen geophysikalische Methoden bei der Suche nach untermeerischen Metallvorkommen zum Einsatz?“

Dazu Dr. Ingo Heyde :
„In der Angewandten Geophysik werden physikalische Methoden und Grundlagen zum Verständnis des Aufbaus Erde und, bei regionalen Fragestellungen, des tieferen Untergrundes genutzt. Sie können auch als „Fenster“ in die tieferen krustalen Schichten verstanden werden. Hierbei kommen bei der Erkundung von marinen Rohstoffen vor allem marine Potenzialvorkommen zum Einsatz.

Hierzu gehören magnetische und elektromagnetische Verfahren genauso wie die Gravimetrie. Während bei letzterer Methode das lokale Schwerefeld vermessen und mit den tieferen Strukturen im Untergrund verglichen wird, nutzt die Magnetik die Unterschiede in der Magnetisierung der Meeresbodengesteine bzw. eventuell vorhandener „Störkörper“. Hier im Indischen Ozean sind das eben die gesuchten Metallsulfidvorkommen und deren Einfluss auf die umgebenden Gesteine. In der Elektromagnetik wird der Umstand genutzt, dass Metallsulfide wie eine Batterie funktionieren und die entstehende Spannung bestimmt werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, über einen induzierten Strom Erzvorkommen im Untergrund zu lokalisieren. Im Rahmen der INDEX-Ausfahrten kommen all diese Verfahren zum Einsatz, um große Meeresbodenflächen vergleichsweise schnell auf Anomalien testen und lokale Anomalien identifizieren zu können.

Die so georteten Stellen lokaler Anomalien werden dann zu einem späteren Zeitpunkt mit anderen ‒ nicht geophysikalischen Methoden ‒ näher untersucht. Bei der Expedition INDEX2013 der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover kommt so im zweiten Fahrtabschnitt der Tauchroboter Kiel 6000 des GEOMAR zum Einsatz.“


ROV Kiel 6000 nach dem Einsatz

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 09.12.2013

7. Wochenbericht

Nach Beendigung des ersten Fahrtabschnittes befinden wir uns seit vergangenem Montag in neuer Zusammensetzung des wissenschaftlichen Teams und mit dem Kieler ROV 6000 an Bord im zweiten Abschnitt der Ausfahrt INDEX2013. Ziel dieser Fahrt ist die detaillierte Untersuchung und Beprobung der Hydrothermalfelder und inaktiven Sulfidvorkommen im potenziellen Lizenzgebiet.

Das ROV hat nach nicht einmal zweitägiger Installationszeit seinen Hafentest problemlos bestanden, so dass wir am vergangenen Montag die etwa 820 Seemeilen zum ersten Einsatzgebiet in Angriff nehmen konnten. Seit Donnerstagmorgen befinden wir uns wieder im Arbeitsgebiet und haben nach einer ersten Wasserstation zur Kalibrierung des Echolotes sowie zur Untersuchung des Planktons in diesem Rückenabschnitt den ersten ROV-Tauchgang durchgeführt.

In einem ersten Zielgebiet der Kampagne wurden die Kennzeichen des Kairei-Hydrothermalfeldes bestimmt. Die Lokation ist strukturgeologisch an Verwerfungen gebunden, die quer zur Grabenachse verlaufen und eine prägnante Terrasse an der östlichen Grabenflanke ausbilden. Dieser Bereich ist durch mächtigen Vulkanitschutt („Talus“) angefüllt, der seinerseits durch Hydrothermen intensiv mineralisiert wird. Als Ursprung dieses Talus wurden während ausgedehnter MFT-Videoschlittenprofile vulkanische Rücken aus massiven basaltischen Laven, vesikularen Basalten und, untergeordnet, Pillowbasalten im oberen Bereich der östlichen Grabenflanke identifiziert. Das Feld ist deutlich größer als bisher angenommen und wird von einem ausgedehnten Sulfidhügel sowie einer sehr charakteristisch ausgebildeten Stockwerkzone unterlagert. Aktive Fluidaustritte sind wesentlich auf drei große Chimney-Komplexe konzentriert; Fluidaustrittstemperaturen konnten mit dem neuen Fluidbeprobungssystem der BGR (KIPS) auf 270 bis 370 °C bestimmt werden. Erste Untersuchungen zu physikochemischen Parametern der Fluide belegen niedrige pH-Werte und eine gegenüber dem Meerwasser erhöhte Salinität. Dies sind wichtige Hinweise auf erhöhte Metallmobilisations- und Metalltransportkapazitäten. Tatsächlich spiegelt bereits die kupferreiche Zusammensetzung der Sulfide eine außerordentlich hohe Bildungstemperatur wider und lässt auf eine hohe Edel- und Spurenmetallkonzentration schließen.

Die Ergebnisse der geologischen Untersuchungen erlauben uns, auf Grundlage unserer hervorragenden bathymetrischen Karten vergleichbare Lokationen zu bestimmen und die Erkenntnisse als Explorationshinweise auf weitere Vorkommen in vergleichbarer geologischer Situation zu nutzen.

Mittlerweile haben wir die Arbeiten im Kairei-Gebiet nach drei sehr erfolgreichen ROV-Einsätzen und fünf Videoschlittenprofilen abgeschlossen und befinden uns seit gestern im Gebiet um die Vorkommen Edmond und Gauss. Das inaktive Gauss-Feld wurde im letzten Jahr während INDEX2012 neu entdeckt. Ein erster ROV-Tauchgang im Edmond-Feld hat Fluidaustrittstemperaturen um 400 °C ermittelt, widergespiegelt in einer außerordentlich kupferreichen Zusammensetzung der gewonnenen Sulfide. Nachts konnte die Größe des Edmond-Feldes durch Einsätze des Videoschlittens bestimmt und deutlich nach oben korrigiert werden. Diese Erkundungen setzen wir heute mittels ROV fort.

Alle Teilnehmer verfolgen die faszinierenden Bilder der ROV-Tauchgänge mit und bekommen einen guten Einblick in die intensiven Arbeiten. Diese Eindrücke können in einem täglich aktualisierten Tagebuch auf der BGR-Homepage verfolgt werden.


Holger Kroker

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 08.12.2013

Interview mit Holger Kroker, Carmen Schimpf, Thomas Schubert

Selten ergibt sich die Möglichkeit, ausführlich und professionell von Bord eines Expeditionsschiffes zu berichten, weil Zeit auf See für Presseleute eine zu lange Abwesenheit von Land bedeutet. Der zweite Fahrtabschnitt Leg2 der Expedition der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe bietet die seltene Gelegenheit, für drei Wochen an einer Kampagne teilzunehmen. Schon sehr früh wurde geplant, und seit einer Woche berichten Holger Kroker, Carmen Schimpf und Thomas Schubert fast live vom FS SONNE aus dem Indischen Ozean.

Die Beiträge werden laufend aktualisiert und ergänzt, so dass die Öffentlichkeit informiert ist, was auf der „anderen“ Seite der Erde gerade so passiert. Ein Zeitunterschied von vier Stunden macht es möglich: Wenn man in Deutschland aufsteht, flattern die Neuigkeiten ‒ frisch wie die Tageszeitung ‒ auf den Tisch. Eine Fotostrecke liefert Impressionen aus den vielfältigen Arbeitsumgebungen. Hier eine Übersicht über das "Woher"und "Für wen".

Holger Kroker
Wer?
Holger Kroker, Wissenschaftsjournalist.
Was?
Herstellung von Fotos, Tonaufnahmen und Texten.
Für wen?
Projektträger Jülich, planeterde.de, Die Welt, Deutschlandfunk.
Wo wird veröffentlicht?
Broschüre, Internet, planeterde.de, Zeitungen, Radiosender.
Wie?
Anderen Leuten im Weg stehen und sie mit „dummen“ Fragen von der Arbeit abhalten.
Im Ernst: Dinge an Bord beobachten, Hintergründe erfragen und recherchieren, mit Foto,
Tonaufnahme und schriftlich dokumentieren und dann für ein allgemeines Publikum
aufbereiten und veröffentlichen.
Datentransfer?
Via Bord-E-Mail, Satellitenübertragung.

Carmen Schimpf
Wer?
Carmen Schimpf, Videoreporterin.
Was?
Durchführung von filmischen Aufnahmen und von Interviews, Filmschnitt, Vertonung.
Für wen?
Für die Internet-Seiten der BGR, Tagebuch-Einträge für die Expedition INDEX 2013 in den Indischen Ozean mit der Zielgruppe: Die Wissenschafts-Gemeinde und die interessierte Öffentlichkeit.
Wo wird veröffentlicht?
Im BGR-Internet und auf Blu-ray/DVD.
Wie hergestellt?
Mit Sony XDCAM-HD, auf Avid-Schnittsystem.
Datentransfer?
Via Bord-Email, Satellitenübertragung.

Thomas Schubert
Wer?
Thomas Schubert, Diplom-Geologe und Referatsleiter im Geozentrum Hannover, zuständig für die Bereiche Öffentlichkeitsarbeit und Veröffentlichungen.
Was?
Planung, Organisation, Durchführung von fotografische Aufnahmen und von Interviews, Verfassen von Texten.
Für wen?
Für die Internet-Seiten der BGR, Tagebuch-Einträge für die Expedition INDEX 2013 in den Indischen Ozean mit der Zielgruppe: Die Wissenschafts-Gemeinde und die interessierte Öffentlichkeit.
Wo wird veröffentlicht?
Im BGR-Internet und in Pressemitteilungen.
Wie hergestellt?
Fotografische Aufnahmen mit einer LUMIX-Kamera Panasonic DMC-TZ31, Datenverarbeitungs- und Datenübertragungseinrichtungen an Bord von FS SONNE
Datentransfer?
Via Bord-E-Mail, Satellitenübertragung.

Bildergalerie

Dr. Ulrich Schwarz-Schampera

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 05.12.2013

Interview mit Dr. Ulrich Schwarz-Schampera, Fahrtleiter INDEX2013

Frage: „Vorausgesetzt man findet genügend hydrothermale Lagerstätten im Indischen Ozean, lohnt sich denn ein industrieller Abbau oder ist es nicht einfacher und billiger, Lagerstätten an Land abzubauen?“

Hierzu Dr. Ulrich Schwarz-Schampera, Fahrtleiter INDEX2013
 „Zwischen der Ausbeute von marinen Lagerstätten und Lagerstätten auf dem Land besteht keine Konkurrenzsituation. Ein Wettbewerb ist im Augenblick nicht in Sicht.  Deshalb stellt sich auch nicht die Frage, was billiger und einfacher ist. Entscheidend bei der Versorgung mit Rohstoffen ist vielmehr die Frage: Wer hat Zugriff?

Die großen Schwellenländer haben einen immensen Hunger nach Rohstoffen, der noch stetig wächst. Volkswirtschaften fragen danach: Woher stammen in Zukunft unsere Rohstoffe? Diese Frage ist für Staaten mit geringer industrieller Produktion  von geringer volkswirtschaftlicher Bedeutung. Für Staaten mit einer hohen industriellen Produktion sind Rohstoffe ein bedeutender Wirtschaftsfaktor. Dabei hat es Europa generell schwer, da es vor allem für moderne Technologien keine nennenswerte Rohstoff-Produktion gibt. Das Potenzial für Lagerstätten ist nicht geringer als in anderen Ländern, es fehlen jedoch bekannte und im Abbau befindliche Lagerstätten. Auch wird nicht ausreichend exploriert.

Deutschland bezieht fast alle seine Rohstoffe auf dem Weltmarkt und hat dort beim Erwerb große Konkurrenz. So stellt sich immer wieder die Frage: Wo gibt es neue zusätzliche Lagerstätten, die für die Rohstoffversorgung Deutschlands genutzt oder neu erschlossen werden können?

Die potenzielle Nutzung von im Meer gewonnenen Rohstoffen wird zukünftig sicherlich nicht billiger. Allerdings beträgt auch an Land die Investition zur Erschließung einer Lagerstätte bis zu zwei Mrd. Euro. ‒ Ein mariner Bergbau kann sich aus folgenden Gründen als vorteilhaft erweisen:

  • Installationseinrichtungen sind im Gegensatz zum Landbergbau verrückbar.
  • Marine Förderanlagen stellen eine mobile Infrastruktur dar, die transportiert und am Ende umweltgerecht entsorgt werden kann.
  • Es sind so durchaus positive Effekte für die Umwelt zu erwarten.
  • Es fallen geringe Betriebskosten wegen des hohen Automatisierungsgrades bei geringem Arbeitskräftebedarf an."
Dr. Dieter Garbe-Schönberg

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 05.12.2013

Interview mit Dr. Dieter Garbe-Schönberg zu hydrothermalen Wässern

Dr. Dieter Garbe-Schönberg untersucht  an Bord von FS SONNE im Auftrag der BGR die Zusammensetzung der hydrothermalen Wässer am Meeresboden, die aus den „Schwarzen Rauchern“ austreten. Er hat ‒ bevor er an die Uni Kiel kam ‒ in Hamburg Geochemie und Lagerstättenkunde studiert und darin promoviert. Seitdem beschäftigt er sich mit der Geochemie von Spurenelementen und Metallen. Die Zusammensetzung der heißen Wässer gibt Auskunft über die Reaktionen zwischen erhitztem Meerwasser und Gesteinen, die zu Lösung, Transport, Wiederausfällung und damit Anreicherung von Metallen am Meeresboden führen.

Bei der Gewinnung von Wasserproben kommt das von Garbe-Schönberg selbst entwickelte Fluid-Probenahmesystem „KIPS“ (Kiel Pump System) zum Einsatz. Es zeichnet sich durch die extreme Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen und Drücke genauso aus wie durch seine Korrosionsbeständigkeit.  Es enthält keine Bestandteile, die mit der Unterwasser-Umwelt reagieren. Zur Probenahme können die Ventile der Apparatur ferngesteuert werden. Außerdem ist es möglich, an jedem Probenahmepunkt die Wasser- und Austrittstemperatur zu messen.

Bei der „Shipboard-Analytik“ werden in jeder Probe Werte wie pH-, Eh-Wert und Leitfähigkeit gemessen. Ein Teil jeder Probe wird unbehandelt abgefüllt, weitere Teilproben werden auf unterschiedliche Weise fixiert, oder angesäuert, mit einem Membranfilter gefiltert oder in Glasflaschen für Isotopen-Bestimmungen abgefüllt. Im Reinlabor von Garbe-Schönberg in Kiel kommt das mittlerweile klassische ICP Massenspektrometrie-Verfahren zur Anwendung.

Bei der Auswertung steht neben der Dokumentation der weltweite Vergleich der Charaktereigenschaften der Wässer im Vordergrund. Es wird versucht, den Bezug zur geologischen Situation am zentralindischen Rücken herzustellen und diese weltweit mit ähnlichen Hydrothermalquellen am Mittelatlantischen Rücken (Logatchev, Ashaze, Rainbow) zu vergleichen. Darüber hinaus gibt die Zusammensetzung wichtige Hinweise auf das Metallpotenzial der Erze im Untergrund (Bunt- und Edelmetalle, Hochtechnologiemetalle). Die Ergebnisse der INDEX-Fahrt werden im BGR-Cruise-Report und in den entsprechenden Fach-Zeitschriften veröffentlicht.

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Terue Kihara

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 04.12.2013

Interview mit Dr. Terue Kihara, Biologin am Senckenberg-Forschungsinstitut und Naturmuseum Wilhelmshaven

Dieses Interview wurde am 4. Dezember 2013 an Bord von FS SONNE aufgenommen. Das Original-Video ist in englischer Sprache. Hier eine kurze sinngemäße Zusammenfassung des Gesagten auf Deutsch:

„Ich bin Terue Kihara arbeite für das Senckenberg-Forschungsinstitut und Naturmuseum Wilhelmshaven und stamme aus Brasilen. Als Biologin an Bord beschäftige ich mich im Auftrag der BGR mit der Tierwelt im Bereich der aktiven und erloschenen „Schwarzen Raucher“. Dabei gilt unser Hauptaugenmerk der Verbreitung, der Besiedlungsgeschwindigkeit, der Migration und den Verwandtschaftsverhältnissen der vorgefundenen Organismen. Darüber hinaus werden Untersuchungen zur Biodiversität und umweltrelevante Habitatsstudien durchgeführt.

Zusammen mit meinem Kollegen, Klaas Hauke Gerdes vom Senckenberg-Institut, nutze ich die vielfältigen Geräte auf FS SONNE zur Gewinnung von Proben und das professionelle Angebot an Laboreinrichtungen für Bearbeitung und Fixierung der Faunen. Der Einsatz des ROV Kiel 6000 auf dieser Fahrt ist eine gute Gelegenheit, die Probenahme in bis zu 3 300 m Wassertiefe mit sehr genauer Ortsauflösung vorzunehmen.

Am Ende der Auswertung erfolgt die Publikation im Fahrtbericht zum Vorhaben INDEX2013; die zu archivierenden Arten werden in einem Artenkatalog für die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe dokumentiert.“

Video: Interview mit Terue Kihara
Video: Die Krabben, Mirocaris spec. und Rimicaris spec. stammen aus einer Meerestiefe von fast 2500 m und leben in der unmittelbaren Nähe der "Schwarzen Raucher".



Harold Gibson

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 04.12.2013

Interview with Prof. Harold L. Gibson, Laurentian University Canada

What volcanic processes are responsible for this kind of deposits we find in the Central Indian Ridge and what corresponding equivalents can we find on land?”

Answer:

The processes which are responsible for seafloor massive sulfide (SMS) deposits that we observe in the area of the Central Indian Ridge form through a combination of volcanic and tectonic forces. Tectonic forces produce the faults and the extension associated with seafloor spreading activity. Volcanism and magmatism form the ocean crust where volcanic and magmatic heat drive the circulation of sea water through the ocean crust. During the circulation of sea water through the volcanic crust minerals and metals are dissolved. When the hot mineralized water reaches the seafloor along faults it interacts with cold sea water and deposits metals.

This process produces the “Black Smokers” that are observed in the central areas of the ridge. These actively forming seafloor massive sulfide deposits throughout the evolution of the earth and can be found in volcanic rocks as old as 3 billon years. In the ancient rock record the seafloor massive sulfide deposits that formed in mid-ocean ridges are largely destroyed by seafloor spreading processes.

Nevertheless similar deposits occur for example in Oman and Cyprus, and they formed by similar volcanic and tectonic processes in an environment similar to modern ocean ridges. Ancient seafloor massive sulfide deposits are important sources of metals such as Cu, Zn, Ag, Au and less common metals such as indium. Examples for ancient seafloor deposits can be found in Cyprus, Turkey, Oman and in Canada (Konuto).  It is foreseeable future some seafloor massive sulfide deposits will be mined to replace the reserves of ancient deposits and provides the society with the metals it requires for sustainable growth and prosperity.

Ralf Freitag

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 02.12.2013

Interview mit Dr. Ralf Freitag, Experte im Bereich Meeresgeologie der BGR

Frage: „Kartieren – wie geht denn das bei einer Wassertiefe von über 4 000 m?“

Hierzu Dr. Ralf Freitag:
„Zur Kartierung des Meeresbodens werden Schallwellen eingesetzt. Unser Forschungsschiff ist mit einem sogenannten Fächerecholot ausgerüstet. Am Schiffsrumpf unter der Wasserlinie sind große Schwinger angebracht, die Schallwellen durch die Wassersäule aussenden. Die Schallwellen werden am Meeresboden reflektiert und von einem Empfänger, der ebenfalls am Schiff angebracht ist, wieder aufgezeichnet. Da wir die Geschwindigkeit des Schalls durch die Wassersäule sehr genau kennen, können wir aus der Laufzeit der Schallwelle die zurückgelegte Strecke und daraus die Tiefe des Meeresbodens unter dem Schiff ermitteln.

Unser Fächerecholot sendet Schallwellen nicht nur direkt nach unten, sondern auch, ähnlich wie ein Fächer, mit jeweils etwa 60° nach Steuerbord und Backbord, so dass wir bei einer Wassertiefe von 4 000 m einen Streifen von etwa 20 km Breite quer zur Fahrtrichtung kartieren können. Fährt man mit dem Schiff in diesem Abstand über ein Gebiet, erhält man eine flächenhafte Abbildung des Meeresbodens: die bathymetrische Karte.“

Video

Schiffssicherheitsübung an Bord von FS SONNE

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 02.12.2013

Auslaufen Port Louis, Mauritius: Start der Expedition INDEX2013-2

Seit gestern befindet sich das Forschungsschiff SONNE mit den Teilnehmern von Leg2 in Anfahrt auf das erste Arbeitsgebiet. Vor dem Ablegen mit Lotsenhilfe und den Grenzformalitäten ist der Test des ROV Kiel 6000 im Hafenbecken erfolgreich verlaufen. Bei Sonnenschein und ruhiger See nehmen wir die 800 Seemeilen als Vorbereitung für die Arbeiten an Bord. Labore werden eingerichtet, der Unterwasserroboter ROV Kiel 6000 auf seine ersten Einsätze vorbereitet.

Für die neuen Teilnehmer erfolgt eine Einweisung in die Sicherheitseinrichtungen von FS SONNE durch den zweiten Offizier. Mannschaft und Teilnehmer absolvieren gemeinsam die Übung „Generalalarm“.

Wir wollen die Anfahrt ins Arbeitsgebiet auch zur Kartierung des Meeresbodens nutzen, der in dieser Gegend noch nie näher untersucht wurde. Bereits während des ersten Fahrtabschnittes haben wir zahlreiche Unterwasservulkane und -gräben kartiert, deren Existenz bisher unbekannt war. Der Tag wurde durch eine Projekteinführung und Kurzvorstellung aller Teilnehmer beendet.

Bildergalerie
Video

Der Tauchroboter ROV Kiel 6000 auf dem Achterdeck von FS SONNE im Hafen Port Louis

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 30.11.2013

Port Louis, Mauritius: Teilnehmer von Leg1 gehen von Bord, SONNE wird neu beladen

Am frühen Morgen lief das Forschungsschiff FS SONNE in den Hafen Port Louis auf Mauritius ein. Für einige Teilnehmer der INDEX2013 Expedition ging damit der Aufenthalt auf dem Schiff im Rahmen von Leg1 zu Ende, und sie traten ihre Heimreise an.

Die anderen blieben an Bord und haben den Tauchroboter ROV6000 des GEOMAR in Kiel und das umfangreiche Zubehör verladen und verstaut. Wenn alle Systeme reibungslos getestet sind, sticht SONNE am 2. Dezember wieder in See und beginnt mit den Untersuchungen des zweiten Expeditionsteils, INDEX2013 Leg2.

Fahrtteilnehmer der Ausfahrt INDEX 2013-1

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 30.11.2013

6. Wochenbericht

In der vergangenen Woche haben wir die Arbeiten im potenziellen Lizenzcluster 3 beendet. Die gute Auflösung unserer bathymetrischen und der Seitensichtsonar-Kartierung erlaubt uns eine effizientere Auswahl von Profilen für Videoschlitten-Einsätze und Probenahmelokationen für den videogeführten Greifer. Hierbei konnten wir weitere Sulfidproben aus dem inaktiven SONNE-Hydrothermalfeld bergen. Darüber hinaus wurden zwei weitere vulkanische Rücken exploriert.

Nördlich des SONNE-Feldes erstrecken sich autobrekziierte Laven, die durch schnelle und voluminöse Eruptionen zu erklären sind und damit auf eine zentrale magmatische Quelle unter diesem Rückenabschnitt hinweisen. Mit einem scharfen faziellen Wechsel schließen sich nach Norden Pillowbasalte an; sie sind Ausdruck einer eher ruhigen distalen vulkanischen Aktivität mit größerer Entfernung zum Hydrothermalfeld. Die Sedimentbedeckung ist, wo vorhanden, sehr gering. Vielversprechende Ergebnisse gab es im Rahmen der Eigenpotenzialmessungen. Das SONNE-Feld wurde lediglich randlich gestreift; das Eigenpotenzial der unterlagernden Sulfide ist jedoch deutlich zu bestimmen und zeigt eine signifikante Anomalie. Die Integration der Messmethode in den Videoschlitten verspricht ein großes Potenzial für die Detektion von bedeckten sulfidischen Arealen und soll entsprechend weiter optimiert werden.

Zwei weitere Videoschlitten-Profile im Bereich von vulkanischen Rücken in Richtung der Grabenachse erbrachten wesentlich typische Pillowbasalte, z. T. durch prägnante offene Klüfte durchzogen. In lateraler Erstreckung des SONNE-Feldes konnten autobrekziierte und Schichtlaven identifiziert werden, die anomale Eigenpotenziale zeigen. Zur Identifikation möglicher Sulfide im Untergrund sind in der Zukunft weitere Arbeiten notwendig.

Am Mittwoch haben wir unsere Stationsarbeiten abgeschlossen und am Donnerstagmorgen mit dem Erreichen der exklusiven Wirtschaftszone Mauritius auch die bathymetrischen, magnetischen und gravimetrischen Vermessungen beendet. Zum Abschluss des ersten Fahrtabschnitts am heutigen Morgen in Port Louis können die wichtigsten Ergebnisse der Ausfahrt wie folgt zusammengefasst werden:

  1. Die detaillierte bathymetrische und geophysikalische Kartierung potenzieller Lizenzcluster ist wesentliche Voraussetzung für unsere Explorationsarbeiten und ermöglicht mit Seitensichtsonar- und Videoschlitten-Profilen die Identifikation sehr vielversprechender Strukturen und möglicher assoziierter Massivsulfide.
  2. Die Nutzung (elektro-) magnetischer Methoden ist außerordentlich vielversprechend. Die konzeptionelle Entwicklung und der Einsatz mit BGR-Geräten konnten erfolgreich getestet werden.
  3. Vulkanologische Untersuchungen und die Etablierung einer zeitlichen vulkanischen Abfolge in einzelnen Rückenabschnitten sind wichtige Voraussetzungen für das Verständnis der Anlage von Hydrothermalismus in Spreizungszonen.
  4. Vielversprechende Explorationstargets im typischen Größenbereich von Hydrothermalfeldern können durch die Datenintegration struktureller, vulkanologischer und (elektro-) magnetischer Informationen sehr gut definiert werden.
  5. Die Arbeiten in der Wassersäule, im Sediment und an den vulkanischen Gesteinen haben wesentlich zum weiteren Verständnis der Biodiversität im Arbeitsgebiet beigetragen.

Zurzeit dauern die Arbeiten zur Installation des Kieler Unterwasserroboters ROV Kiel 6000 auf FS SONNE an. Zahlreiche Ausrüstungsgegenstände wurden für die während des zweiten Fahrtabschnittes anstehenden Arbeiten an Bord genommen. Für einen Teil der wissenschaftlichen Besatzung geht mit Ende des ersten Fahrtabschnitts die Ausfahrt INDEX2013 zu Ende. Die verbleibende Gruppe sieht der Ausfahrt mit dem Kieler ROV mit Freude und Spannung entgegen. Das Auslaufen zum zweiten Fahrtabschnitt ist für den kommenden Montag vorgesehen. Ich möchte mich bei allen wissenschaftlichen Teilnehmern für ihr großes Engagement bedanken. Ein herzlicher Dank gebührt einmal mehr ebenfalls der Besatzung der FS SONNE unter Kapitän Oliver Meyer, die mit sehr großem Einsatz zum Gelingen der Fahrt INDEX2013-1 beigetragen haben.

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Video

Rendez-Vous im Indischen Ozean: Erstmaliges Treffen der beiden Flaggschiffe der deutschen Meeresforschung FS SONNE (rechts) und FS METEOR

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 25.11.2013

5. Wochenbericht

In der vergangenen Woche haben wir die Arbeiten mit der bathymetrischen, magnetischen und gravimetrischen Vermessung des potenziellen Lizenzclusters 3 fortgesetzt. Das Cluster 3 stellt mit 1 500 km² das größte Teilstück der avisierten Lizenzfläche dar und wurde über eine Gesamtlänge von 624 Seemeilen kartiert. Mit dieser Kartierung erreichen wir erneut eine Auflösung von unter 30 m. Das Areal des inaktiven SONNE-Hydrothermalfeldes kann auf diese Art morphologisch und strukturgeologisch näher beschrieben werden. Gleichzeitig werden vielversprechende Potenzialgebiete identifiziert.

Am Freitag und Samstag haben wir eine 28-stündige Kartierung mit dem BGR- Seitensichtsonar C3D über eine Gesamtlänge von 36 km durchgeführt. Hierbei konnten wir das SONNE-Feld und die assoziierten Rückensysteme detailliert in einer mittleren Flughöhe von etwa 80 m mittels inferometrischer Bathymetrie sowie Sonar- und Rückstreucharakteristik kartieren. Gleichzeitig wurde das Gebiet mittels tiefgeschlepptem Magnetometer sowie einer Auslage für Eigenpotenzialmessungen geophysikalisch vermessen. Das System hat über die gesamte Zeit kontinuierlich und ohne Unterbrechung hochqualitative Daten aufgezeichnet, die uns wichtige geophysikalische, strukturgeologische und vulkanologische Kennzeichen inaktiver Massivsulfidfelder liefern werden. Bisherige Arbeiten mittels Videoschlitten-Traversen aus dem Jahr 2011 sowie ein zurzeit laufendes weiteres Profil entlang eines randlich anschließenden vulkanischen Rückens erlauben uns weitere Rückschlüsse auf die Größe und die Nebengesteinscharakteristik des SONNE-Feldes.

Ein besonderes Ereignis in der deutschen Meeresforschung stand uns am gestrigen Sonntagnachmittag bevor. Erstmals kam es zu einem Treffen der FS SONNE mit der FS METEOR auf hoher See. Die METEOR bearbeitet in einem Kooperationsprojekt der LMU München und französischen Partnern die seismologische Aktivität und die lokale Struktur von Mantelplumes, die sich u. a. in der Insel La Reunion manifestiert. Eine frühe Kontaktaufnahme mit der Fahrtleitung der METEOR hatte zur zusätzlichen Aufzeichnung bathymetrischer und umweltrelevanter Wassersäulendaten mit dem moderneren Fächerecholot der METEOR geführt; die Daten wurden während eines Besuches übergeben.

Gleichzeitig haben beide Gruppen den jeweiligen Wissenschaftlern ihre Arbeiten vorgestellt. Das Treffen beider Forschungsschiffe wird einmalig bleiben; mit der Indienststellung des SONNE-Neubaus im August nächsten Jahres wird die FS SONNE der deutschen Meeresforschung nicht mehr zur Verfügung stehen.

Das Treffen zweier großer Flaggschiffe der deutschen Meeresforschung im zentralen Indischen Ozean hat uns alle sehr gefreut und auch beeindruckt. Mit diesem Eindruck schließen wir in den folgenden Tagen die Arbeiten während des ersten Fahrtabschnittes bei sehr guter Stimmung ab. Ab Mittwoch dampfen wir in Richtung Port Louis, Mauritius, wo wir uns auf den zweiten Fahrtabschnitt vorbereiten werden.

Pressemitteilung

Technische Durchsicht des BGR-Videogreifers

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 18.11.2013

4. Wochenbericht

In der vergangenen Woche haben wir die bathymetrischen, magnetischen und gravimetrischen Vermessungen der potenziellen Lizenzcluster 1 und 2 erfolgreich abgeschlossen. Zurzeit werden die gewonnenen Daten prozessiert und die geologischen Befunde interpretiert. Trotz des engen Zeitplanes konnten wir im Cluster 1 über eine Dauer von 16 Stunden detaillierte Vermessungen mit Hilfe des BGR-Seitensichtsonars durchführen. Hierbei wurden entlang zweier ca. 8 km langer Profile magnetische Anomalien und bathymetrisch auffällige Areale unter die tiefgeschleppte „Lupe“ genommen. Es deuten sich Muster einer vulkanologischen Abfolge unterschiedlicher Lavatypen (Entwicklung von Schicht- zu Pillowlaven) an, wie sie häufig im Umfeld von Massivsulfidlagerstätten auftreten und auch im Bereich des inaktiven SONNE-Feldes identifiziert wurden. Die Überlagerung tektonischer und vulkanischer Strukturen erschwert dabei eine eindeutige Zuordnung.

Zurzeit findet ein Abgleich mit den Befunden aus tiefgeschleppten Videosystemen (MFT-Profil während INDEX2011, Videogreifereinsatz während dieser Ausfahrt) statt, der uns eine überprüfbare Interpretation der Sonarbefunde ermöglichen wird. Mit Hilfe eines inferometrischen Bathymetriesystems im Seitensichtsonar kann eine Ortsauflösung von ca. 5 m berechnet werden. Hiermit können wir auch kleine vulkanische und potenziell hydrothermale Strukturen identifizieren. Die Dateninterpretation und die Integration magnetischer Befunde sind sehr vielversprechend, aber auch zeitlich und rechnerisch sehr aufwändig und dauern zurzeit noch an.

Leider waren unsere elektromagnetischen Vermessungen aus technischen Gründen nicht von Erfolg gekrönt und wir mussten einen Systemausfall verkraften. Erste Experimente in der Wassersäule verliefen sehr erfolgreich; nach Wassereinbruch in die zentrale Einheit mussten wir allerdings die Station abbrechen und leider auch weitere Einsätze aufgeben. Dennoch können wir einzelne Komponenten zu Eigenpotenzialmessungen weiter einsetzen und erwarten hier wichtige Daten zur Charakterisierung des inaktiven SONNE-Feldes. Insbesondere die Kombination mit unserem Seitensichtsonar verspricht wichtige Daten zu Intensität und lateralen Ausdehnung des Eigenpotenzialfeldes.

Eine zweite Wasserstation erbrachte erneut wichtige Proben für begleitende biologische Untersuchungen im Umfeld des Lizenzgebietes. Zeitgleich konnte mit einem Wasserschallprofil das Fächerecholot neu kalibriert werden. Bei Gesteinsbeprobungen an der Grabenostflanke des Clusters 1 wurden lithologisch variable Gesteine geborgen, die auch tiefere Bereiche der ozeanischen Kruste repräsentieren. Augenfällig ist der stark porphyrische Charakter der Basalte, der auf eine längere Verweildauer der Magmen und eine größere Tiefenlage der Magmenkammern (Olivinphänokristen) in diesem langsam spreizenden Rücken hindeutet. Dies sind weitere positive Hinweise auf ein Potenzial für große, zeitlich stabile hydrothermale Konvektionszellen.

Zurzeit setzen wir die Vermessung im Cluster 3 fort. Die Vermessung des SONNE-Feldes mittels unseres Seitensichtsonars gegen Wochenmitte wird mit Spannung erwartet.


Vorbereitung des BGR-Seitensichtsonars vor dem ersten Einsatz

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 11.11.2013

3. Wochenbericht

Nach knapp zehntägiger Anreise ins Arbeitsgebiet haben wir am vergangenen Mittwoch mit den Arbeiten im nördlichen Bereich des avisierten Lizenzgebietes begonnen. Eine erste Wasserstation sowie ein erster Einsatz des Kastengreifers wurden erfolgreich durchgeführt und erbrachten wichtige Proben für begleitende Umweltuntersuchungen im Umfeld des Lizenzgebietes. Die bisherigen Untersuchungen zum Auftreten planktonischer Lebensformen sowie zur generellen und auch saisonalen Verteilung der Biomasse können so fortgesetzt werden.

Die Kastengreiferstation spiegelt die vorherrschende Karbonatsedimentation mit sehr geringen Sedimentationsraten im Arbeitsgebiet wider; das Sediment, chemisch und mineralogisch reiner Kalzit, zeigt nach erster Untersuchung nur sehr wenige lebende Individuen (Nematoden, Copepoden, Foraminiferen). Im Anschluss an diese Stationen wurde das Cluster 1, bestehend aus acht Sulfidblöcken mit je 100 km² Größe, bathymetrisch und magnetisch detailliert vermessen. Die Gesamtlänge der Vermessung beträgt 340 Seemeilen. Die resultierende Karte mit einer Auflösung von unter 30 m erlaubt neue strukturgeologische Rückschlüsse für den Aufbau dieses Rückenabschnittes und die Identifikation zahlreicher potenzieller Wegsamkeiten für den Aufstieg von Hydrothermalfluiden.

Eine erste Auswertung der magnetischen Vermessung erbrachte die Identifikation von drei größeren negativen Anomalien, möglicherweise verursacht durch eine Demagnetisierung der Meeresbodenbasalte durch die Wechselwirkung mit hydrothermalen Lösungen. Ein Abgleich mit strukturgeologischen Befunden lässt für zwei der Anomalien ein Auftreten von Sulfiden möglich erscheinen. Zurzeit führen wir eine tiefgeschleppte Vermessung der beiden Areale mittels Seitensichtsonar und Magnetometer durch. Hierbei erreichen wir durch den Flug etwa 80 m über dem Meeresboden eine wesentlich größere Detailgenauigkeit über eine Gesamtlänge von ca. 16 km und eine bessere Aussage über die potenzielle Höffigkeit im Bereich der östlichen Grabenflanke. Hieran werden wir elektromagnetische Vermessungen mit Hilfe des Multifunktionsträgers anschließen. Hierbei handelt es sich um einen methodisch neuen Ansatz, der für weitere Explorationsarbeiten von großer Bedeutung sein wird.

Bei sommerlich schönem Wetter sind alle Teilnehmer bei guter Laune. Die Ergebnisse unserer Vermessungen werden intensiv diskutiert.


Kupferreiche Metallsulfide im Indik

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 04.11.2013

2. Wochenbericht

Die erste Woche auf See stand ganz im Zeichen des Transits zum südlichen Zentralindischen Rücken. Nachdem wir am vergangenen Dienstag um 22:00 Uhr das Hoheitsgebiet Australiens verlassen haben, begann nachts das bathymetrische Vermessungsprogramm in Anfahrt in das Arbeitsgebiet. Gleichzeitig wurden die Aufzeichnungen des Sedimentecholots gestartet. Seit Mittwochmorgen haben wir auch die magnetischen und gravimetrischen Aufzeichnungen entlang des Anfahrprofils begonnen. Geschleppte Magnetometer (zwei Skalarmagnetometer, ein Vektormagnetometer) zeichnen die magnetische Ozeanbodencharakteristik auf und tragen hiermit zur weltweiten Datenbasis auch abseits häufig befahrener Schiffahrtsrouten bei. Zusätzlich wurden zwei schiffsfeste Vektormagnetometer auf dem Peildeck installiert. Nach Kompensation des Störfeldes des Schiffes vermessen diese zusätzlich das Erdmagnetfeld in Betrag und Richtung. Alle Systeme zeichnen fehlerfrei auf und werden in Schichten rund um die Uhr betreut.

Die bathymetrischen Aufzeichnungen haben – wie bei jeder Ausfahrt – zu einer Identifikation zahlreicher neuer vulkanischer Seamounts und Rückenstrukturen geführt. In einer internen Bewertung werden die spektakulärsten Strukturen zum „Feature of the day“ gekürt. Hierzu gehört die etwa 3 km hohe Steilstufe des Ninety-East-Ridge genauso wie ein Seamount mit 3,5-km weiter, resurgenter Zentralcaldera, in dessen Struktur der Eifelturm in der Höhe mehr als siebenmal Platz findet. Darüber hinaus war die Woche durch zahlreiche Labor- und Gerätetests gekennzeichnet. Alle Kollegen sind mit der Einrichtung der Labore und der Vorbereitung der unterschiedlichen Messeinrichtungen und Geräte beschäftigt. Abends stellen Fahrtteilnehmer in Vorträgen ihre jeweiligen Fach- und thematischen Arbeitsgebiete vor. Die Stimmung ist sehr gut und alle Teilnehmer erwarten den Beginn der Arbeiten im Untersuchungsgebiet.


Forschungsschiff Sonne auf Reede vor Port Hedland, West-Australien

INDEX2013-Fahrt-Tagebuch, 28.10.2013

1. Wochenbericht

Nach problemlos verlaufener Anreise und Ankunft in Port Hedland, Western Australia, am vergangenen Mittwoch wurden der Donnerstag und Freitag für organisatorische und wissenschaftlich-technische Belange (u. a. Verifizierung der Container- und Ausrüstungsanlieferung, Transfer zum Schiff, Gravimeteranschlussmessungen) sowie abschließende Abstimmungsgespräche mit der Schiffsagentur genutzt. Port Hedland ist der wichtigste Hafen für den australischen Eisenerzexport, vorrangig aus den bekannten Eiserzlagerstätten der Hamersley Range. Für 2012/2013 ist der Export von 280 Mio. t Eisenerzkonzentrat avisiert; knapp 90 % davon werden nach China exportiert. Dieser Bedeutung entsprechend liegen täglich bis zu 40 Transportschiffe mit Schiffslängen von über 300 m vor Port Hedland auf Reede und warten auf einen Ladeplatz.

Entsprechend wurde auch der FS SONNE erst für den gestrigen Sonntag ein Liegeplatz zugewiesen. Es wurde daher vereinbart, dass die wissenschaftliche Besatzung bereits am Samstagvormittag per Fähre zum Schiff gebracht wurde und mit der Einrichtung von Kabinen und Rechnern beginnen konnte. Nachmittags wurden Sicherheitsbelehrungen durchgeführt. Am Sonntagmorgen 08:00 Uhr konnte FS SONNE an der Pier anlegen. Nach erfolgtem Treibstoffbunkern und Anlieferung unserer wissenschaftlichen Ausrüstung sind alle Kollegen mit der Einrichtung der Labore und der Vorbereitung der Messeinrichtungen und Geräte beschäftigt. Am heutigen Montag, den 28. Oktober 2013, ist FS SONNE nunmehr in das Arbeitsgebiet im westlichen Indischen Ozean ausgelaufen. Bei sommerlich schönem Wetter sind alle Teilnehmer trotz des bevorstehenden Transits von 2 859 Seemeilen bei guter Laune und erwarten die Ankunft im Arbeitsgebiet.


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