Forschungsreise in die Karibik-Geographen entdecken versunkene Inseln

Uns Studenten interessiert an der Universität in erster Linie meist die Lehre, doch natürlich wird hier in Greifswald auch geforscht. In der Serie “Nachgeforscht” wollen wir einzelne Projekte und die Menschen dahinter vorstellen.

Im März und April diesen Jahres unternahmen Geologen aus Kiel, Hannover und Greifswald eine Forschungsreise in die Karibik zur Untersuchung der lokalen plattentektonischen Entwicklungsgeschichte.

Professor Meschede unterhielt sich mit dem webMoritz über den Verlauf und die Ergebnisse der Expedition.

webMoritz: Herr Professor Meschede, Sie haben jetzt eine längere Forschungsreise hinter sich. Mit welchen Zielsetzungen sind Sie in diese gestartet?

Prof. Meschede: Es handelt sich um ein Projekt aus der reinen Grundlagenforschung. Uns interessiert die Geschichte der Karibik im plattentektonischen Sinne. Das heißt, dass wir uns mit sehr großen Zeitabschnitten beschäftigen – Millionen, Zehnermillionen, Hundertermillionen Jahre.

webMoritz: Solch ein Unternehmen benötigt sicher einige Vorbereitungen. Wie laufen diese denn in etwa ab?

Prof. Meschede: Es ist schon ein ziemlich großes Unterfangen, insgesamt hat die Reise inklusive Vor- und Nachbereitung fast sieben Wochen gedauert. Dahinter steht einiger logistischer Aufwand. Insofern kooperieren wir als relativ kleines Institut mit dem Institut für Meereswissenschaften – GEOMAR an der Universität Kiel und der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover.

Zur Vorbereitung wurde vor etwa zwei Jahren ein Antrag an das Bundesministerium gestellt, dem die Vergabe von Schiffszeit auf dem Forschungsschiff “Meteor” obliegt.

Für die auf dem Schiff anfallenden Arbeiten wurden Arbeitsgruppen gebildet. Im Wesentlichen kümmerten diese sich auf der einen Seite um die Betreuung der Messinstrumente und auf der anderen um die Aufbereitung des Gesteinsmaterials. Hierbei waren auch studentische Hilfskräfte beteiligt. Insgesamt waren wir etwa sechs bis sieben „senior scientists” und zehn bis zwölf studentische Hilfskräfte.

WebMoritz: Während dieser Reise wurde vorwiegend Forschungsarbeit geleistet. Könnten Sie grob den Verlauf Ihrer Expedition umreißen?

Prof. Meschede: Die Fahrt selbst verlief zweigeteilt. Gestartet sind wir im ersten Fahrtabschnitt von Trinidad-Tobago, Port of Spain. Unser Untersuchungsgebiet lag fast genau, wenn man es so sagen will, in der Mitte der Karibik

Am Anfang hatten wir den Tauchroboter „ROV Kiel 6000“ dabei. Die „6000“ bezieht sich einfach darauf, dass er maximal 6000 Meter tief tauchen kann. Hier war auch das ROV-Team dabei – sechs Leute, die nur zur Bedienung des Gerätes an Bord sind.

Schließlich ist so ein Roboter zum Einen ein High-Tech-Gerät, zum Anderen muss er aber auch sehr robust sein. Neben dem reinen Gewicht des Wassers wirkt ja das Salzwasser auf ihn ein, das ungeheuer aggressiv sein kann.

Zwischenstation haben wir in Curacao gemacht, um den Tauchroboter gegen die Dredge auszutauschen.

Die Dredge ist sehr viel einfacher gestrickt, dadurch aber auch schneller einsetzbar und um einiges preiswerter. Im Grunde genommen ist es ein riesiger Stahlkorb mit großen stählernen Zacken daran, der an einem immerhin mehrere Kilometer langen Stahlseil über den Meeresboden gezogen wird. Das, was sich in dem Korb ansammelt, wird raufgezogen, und dann hofft man eben, dass die Gesteine dabei sind, mit denen man etwas anfangen möchte.

Neben der Entnahme von Proben haben wir auch Messungen durchgeführt, insbesondere geomagnetische, aus denen man auch etwas über den Untergrund ableiten kann.

Dann haben wir – wofür unter anderem ich im Wesentlichen zuständig war – uns mit Fächerecholotmessungen auseinandergesetzt. Bei dieser Methode der Bathymetrie, also der Vermessung des Meeresbodens, wird nicht wie bei einem „normalen“ Echolot ein einzelner Strahl in die Tiefe geschickt, sondern ein ganzer Fächer. Damit kann dann eine Fläche auskartiert werden. Dies ist die einzige Methode, wirklich genau die Tiefe des Meeresbodens zu bestimmen. Dabei wiederum haben wir unter anderem unterseeische Berge gefunden, die vorher noch gar nicht bekannt waren.

webMoritz: In den Medien war von „versunkenen Inseln“ die Rede. Waren diese denn auch Ziel Ihrer Arbeit und was können Sie zu ihnen sagen?

Prof. Meschede: Wir wissen, dass in der Karibik eine sogenannte „große Basaltprovinz“ existiert. Das ist ein Gebiet von der Größe etwa der halben Bundesrepublik. Etwa ein Drittel bis die Hälfte der Karibik ist mit einer sehr dicken Lage aus Basalt, also vulkanischem Gestein, bedeckt. Dieses hat sich submarin in geologisch sehr kurzer Zeit, etwa in ein bis fünf Millionen Jahren, zu teilweise mehrere Kilometer mächtigen Basaltlagen aufgeschichtet. In der Karibik sind diese Lagen mindestens zwei, vielleicht auch drei, an manchen Stellen vier Kilometer mächtig.

Über dieses „Basaltereignis“ wollten wir nähere Informationen bekommen. Daher sind wir mit dem ROV getaucht und haben an Aufschlüssen, also an Stellen, wo das Gestein offen zutage tritt, gezielt Proben entnommen.

Im zweiten Abschnitt haben wir dies in ähnlicher Form mit den Dredgen gemacht.

Zusätzlich zu den basaltischen Proben haben wir mit der Dredge für uns überraschende Funde an die Oberfläche gebracht. Wir haben Material gefunden, das uns klar sagt, dass es in Flachwasserbedingungen, in maximal zehn Meter Tiefe, gebildet wurde. Heute liegt es aber in achthundert, tausend und mehr Metern Wassertiefe. Das sind die „versunkenen Inseln“. Offenkundig sind diese nach dem basaltischen Ereignis gebildet worden, da sie, wie man in den bathymetrischen Untersuchungen gesehen hat, als Bergstrukturen auf der Basaltplatte sitzen. Das sieht dann aus wie abgesunkene Korallenriffe. Das ist unsere Arbeitshypothese.

Wir können zwar noch nicht sagen, wann genau, vielleicht vor 40, 50 oder auch 60 Millionen Jahren, aber wir wissen auf jeden Fall, dass etwas abgesunken ist. Das ist ein Fakt, der zwar nicht vollkommen überraschend kam, aber wir haben nicht damit gerechnet, dass er sich uns so deutlich vor Augen führt. Das ist ein für uns sehr schönes Ergebnis.

Über die basaltischen Proben kann man bis jetzt noch nichts sagen, die Laboruntersuchungen können bis zu zwei Jahren dauern. Diese zum Teil recht komplizierten Messungen wie die Altersdatierung  werden vorwiegend in Kiel durchgeführt.

Wir hier beschäftigen uns eher mit der Bathymetrie und den morphologischen Untersuchungen.

webMoritz: Haben Sie sich die Karibik aus einem bestimmten Grund für Ihre Forschungen ausgesucht?

Prof. Meschede: Die Karibik gehört zu einem der tektonisch komplexesten Gebiete der Erde. Sie ist ein regelrechtes Puzzle.

Auch heute ist sie offenkundig geologisch noch aktiv. Ich bin seit vielen Jahren, genau gesagt seit 1986, in dieser Gegend tätig.

Als ich meine Assistentenstelle antrat, hat mein damaliger Chef schon in der Karibik gearbeitet und dort ein Projekt aufgebaut. Das habe ich dann weitergetrieben und neue Projekte auf den Weg gebracht – und irgendwann gilt man dann als „Karibikspezialist“.

Dabei habe ich auch schon sehr viele Arbeiten zur Plattentektonik gemacht, vorwiegend an Land, aber auch auf Forschungsschiffen. Für mich ist also die Gegend schon sehr bekannt.

Zur plattentektonischen Entwicklung gibt es jetzt verschiedene Grundmodelle. Die einen sehen die Entstehung der Karibik auf der Pazifikseite, und die Karibik ist in die heutige Position quasi „hineingefahren“.

Und die andere Gruppe, zu der ich mich zähle, sagt, dass sie eher in Situ entstanden ist, also in der Nähe ihrer

heutigen Lokalisation, wobei auch hier eine starke Lateralverschiebung auf jeden Fall dabei wäre.

Aus jeder der beiden Gruppen waren Leute an Bord. Wir hatten viele kompetente Leute an Bord, was einen sehr anregenden Gedankenaustausch beförderte.

Wir hoffen, mit unserer Arbeit der Diskussion einen großen Beitrag liefern zu können.

webMoritz: Vielen Dank für das Gespräch.

Fotos:

Forschungsschiff Meteor, Probennahme, ROV 6000, Relief des Meeresbodens: zur Verfügung gestellt von Prof. Meschede

Prof.Meschede: Tjorven Hinzke