Das Projekt "FS SONNE (SO 226) CHRIMP: Bildungsmechanismen von Pockenmarken am südlichen Chatham Rise und deren Einfluss auf Gashydratstabilität, benthisches Habitat und Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 4 Dynamik des Ozeanbodens: Marine Geodynamik durchgeführt. Obwohl für die Erdgeschichte zum Teil sehr extreme Gasflüsse nachgewiesen wurden, sind heute unzählige aktive und passive Gas- und Fluidaustritte (Seeps)am Meeresboden nur aus geringen Wassertiefen an einem direkten Eintrag von Methan in die Atmosphäre beteiligt. Topographisch treten solche Seeps zum Teil als Pockmarks in Erscheinung. Üblicherweise bewegt sich der Radius dieser Strukturen im Bereich von einigen Hundert Metern. Es sind aber auch sogenannte 'Giant Pockmarks' bekannt, die fünf oder gar 12 Kilometer im Durchmesser erreichen. Obwohl der Mechanismus dieser Systeme nicht vollständig verstanden ist, werden solche Großstrukturen mit katastrophalen Gasfreisetzungen in Verbindung gebracht, wie sie für das Paläozän/Eozän Temperaturmaximum (PETM) vor etwa 55 Mio. Jahren verantwortlich waren. Dieses Projekt will die Funktionalität solcher Pockmarks am Chatham Rise vor Neuseeland untersuchen. Die Arbeitsplanung sieht eine seismische Vermessung mit 3D und 2D Streamersystemen vor. Die geo-akustische Vermessung wird durch Sidescan Sonar und Sedimentlote unterstützt. Die bathymetrische Kartierung wird durch die Vermessung der Wassersäule ergänzt, um großräumig nach möglichen aktiven Blasenaustritten zu suchen. Derartige Gasfahnen werden durch Wasserproben und Gasanalysen untersucht. Geologische Probennahme am Meeresboden liefert das notwendige Material um Porenfüllungen zu analysieren und Gesteinsfestigkeiten zu bestimmen. Die Arbeiten erfolgen in zwei Fahrtabschnitten.
Das Projekt "Mechanismen des Gondwana-Aufbruchs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung - Fachbereich Geowissenschaften durchgeführt. Dem kontinentalen Aufbruch zwischen dem neuseeländischen Mikrokontinent und der Antarktis in der Kreidezeit und der Öffnung des Südwest-Pazifiks unterliegen geodynamische, tektonische und magmatische Mechanismen und Prozesse, die nur ansatzweise verstanden sind und deren Aufklärung in diesem Projekt beabsichtigt ist. Fragen wie z.B. der Einfluss des subduzierenden Hikurangi-Plateaus bei der Initiierung des kontinentalen Riftings vor dem Aufbruch, die Erstreckung von extrem gedehnter kontinentaler Kruste und die Rolle von vulkanischen Ereignissen sollen bearbeitet werden. Von beiden gegenüberliegenden Kontinentalrändern existieren geophysikalische Datensätze, deren Auswertung zu einer ersten Synthese der Aufbruchprozesse führen soll. Des weiteren sollen Pläne für eine weitere Fahrt mit dem FS Sonne zum neuseeländischen Chatham Rise ausgearbeitet werden, um Daten- und Probenlücken zu füllen, so dass die Prozesssynthese vervollständigt werden kann. Beantragt wird hier die Finanzierung eines Wissenschaftleraustausches zwischen dem Alfred-Wegener-Institut und dem GNS Science.
Das Projekt "Forschungskooperation zur Untersuchung großer Pockmarks und möglicher Gasaustritte am Chatham Rise mit moderner Multibeamtechnik und WCI" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 4: Dynamik des Ozeanbodens durchgeführt. Gashydrate bilden sich bei hohen Drücken und geringen Temperaturen aus Gas und freiem Wasser. Die Fähigkeit bis zu 164 Volumen Gas pro Volumen Hydrat zu enthalten, macht diese Lagerstätten besonders interessant. Hierbei kommt der Frage wie sich Hydratlagerstätten bei einem Klimawandel verhalten besondere gesellschaftliche Relevanz zu. Erwärmt sich das Bodenwasser, so steht ein Abschmelzen und Ausgasen der Hydrate zu befürchten. Anzeichen für explosives Austreten von Gas sind sogenannte Pockmarks, kreisförmige Trichter mit bis zu 300 m Durchmesser. Eine besondere und bisher in der Funktion unverstandene Erscheinungsform sind sogenannte Giant Pockmarks, die mehrere Kilometer im Durchmesser erreichen. Am Chatham Rise, sind solche Pockmarks entdeckt worden, die in einem neuseeländischen Projekt untersucht werden sollen. IFM-GEOMAR ist seit Jahren weltweit in der Spitzenforschung zu Gashydraten engagiert und an einer Beteiligung in dieser Studie interessiert. Eine Vermessung mit dem im SUGAR Projekt neu entwickelten Multibeam der Fa. ELAC Nautik soll als Einstieg in eine Forschungskooperation mit dem GNS dienen und zu einem gemeinsamen Antrag auf eine Expedition mit dem FS SONNE führen.
Das Projekt "Geophysik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Der Fahrtabschnitt SO246 des FS SONNE hatte vordringlich das Ziel, die Prozesse der Desintegration von Superkontinenten, die häufig mit dem Ende einer Subduktionstätigkeit und dem Wechsel von lithosphärischer Konvergenz zu Extension in Verbindung gebracht wird, zu analysieren. Der submarine Chatham-Rücken des östlichen Neuseelands lag an einer Schlüssellokation während des frühen Aufbruchs des östlichen Gondwana-Kontinents in der Spätkreide. Neuere Studien vom Chatham-Rücken zeigen, dass das kontinentale Rifting und der Aufbruch durch das Ende der Subduktion der proto-pazifischen Kruste an diesem Kontinentalrand als Folge der Kollision des Hikurangi-Plateaus - einer vulkanischen Großprovinz (LIP) - mit dem Chatham-Rücken, initiiert wurde. Dieser Fahrtabschnitt war ausgerichtet auf die Untersuchungen (a) der Rolle, die die Plateaukollision und -subduktion im Riftung- und Abbruchprozess gespielt hat, (b) der geodynamischen und magmatischen Prozesse, die das Rifting beleiteten, (c) der krustalen Charakteristik und Ausbreitung der kontinentalen Ausdünnung und Fragmentierung entlang des Plateaurandes des Chatham Rise, der konjugierend zum Kontinentalrand von Marie-Byrd-Land und der östlichen Amundsenmeer-Region der Westantarktis liegt, und (d) der Öffnung eines frühen ozeanischen Seeweges zwischen Neuseeland und der Antarktis. Die Aufnahme von refraktions- und weitwinkelseismischen Daten mit Hilfe von bis zu 40 Ozeanboden-Seismometern entlang von 4 langen Profilen wurde begleitend von mehrkanal-reflexionsseismischen Messungen, um die Strukturen und Eigenschaften der Sedimente, der Kruste und des obersten Mantels des östlichen Chatham-Rückens und seines Kontinentalrandes zu erkunden. Fächerecholot-, Sedimentecholot- und gravimetrische Aufnahmen wurden nahezu während der gesamten Fahrt registriert. Ein geschlepptes Magnetometer registrierte Daten in Regionen mit lückenhafter Abdeckung von magnetischen Anomaliedaten, um den Kontinent-Ozean-Übergang, magmatische Intrusionen und Störungszonen im Grundgebirge zu identifizieren. Eine Temperatursonde wurde an mehreren Stationen zur Bestimmung des geothermischen Wärmestroms eingesetzt. Hartgesteinsproben wurden mit Hilfe einer Dredge von den Flanken von 13 vulkanischen Seebergen (seamounts) am südöstlichen Rand des Chatham-Rückens gesammelt, um vulkanologische, geochemische und geochronologische Untersuchungen in Hinblick auf magmatische Prozesse und die Entstehung der Seeberge durchzuführen. Eine kleine biologischen Komponente des Fahrtabschnitts widmete sich der Identifizierung und Verteilung von Organismen an den Flanken dieser tiefliegenden Seeberge. Die Analysen der Proben und Daten dieses Fahrtabschnitts werden zu einem verbesserten Verständnis der geodynamischen, tektonischen und magmatischen Prozesse beitragen, die den Aufbruch von Neuseeland und der Antarktis sowie die Formation ihrer passiven Kontinentalrändern und ihrer Kontinent-Ozean-Übergangskruste kontrolliert und begleitet haben.
Das Projekt "Petrologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) durchgeführt. Die krusten- und manteldynamischen Prozesse beim Zerfall von Superkontinenten sind bisher kaum verstanden. Neuere Daten vom submarinen Chatham Rise im Osten Neuseelands (Zealandia) zeigen, dass das kontinentale Rifting und Aufbrechen zwischen Zealandia und der Antarktis vermutlich durch die Kollision und Subduktion des Hikurangi-Plateau initiiert wurde. Mit dem Projekt SO-246 CHATHAM RISE sollen (a) die Rolle, die die Plateaukollision und -subduktion im Riftung- und Abbruchprozess gespielt hat, (b) die geodynamischen und magmatischen Prozesse, die das Rifting begleiteten, (c) die Natur und Ausbreitung der kontinentalen Ausdünnung und Fragmentierung entlang des Plateaurandes des Chatham Rise und (d) die Öffnung eines frühen ozeanischen Seeweges zwischen Neuseeland und der Antarktis rekonstruiert werden. Damit wird das Projekt zu einem verbesserten Verständnis der Prozesse beitragen, die den Zerfall von Superkontinenten und die Formation von passiven Kontinentalrändern kontrollieren. SO-246 CHATHAM RISE umfasst geophysikalische und petrologische Arbeiten, die hier beantragten petrologischen Untersuchungen umfassen folgende Arbeitsschritte: (1) vorbereitende Arbeiten; (2) Beprobung magmatischer Gesteine auf der Schiffsexpedition SO-246; (3) Dünnschliffmikroskopie und Gesteinsaufbereitung für die Analytik; (4) Gesteinsanalytik und der Auswertung der dabei anfallenden Daten; (5) Integration der petrologischen mit den geophysikalischen Daten sowie Ausarbeitung von Modellen und Publikationen.