Das Projekt "SO240 - FLUM: Fluidfluss und Manganknollen - Vorhaben: Geochemie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt. An Ausbissen durchlässiger (permeabler) basaltischer Kruste zwischen undurchlässigen (impermeablen) pelagischen Sedimenten kann Meerwasser in den Meeresboden eindringen, in der basaltischen Kruste zirkulieren und an anderen Stellen, chemisch verändert und erwärmt, wieder austreten. Auf diese Weise werden der ozeanischen Lithosphäre signifikante Wärmemengen entzogen. Hinweise auf einen Eintrittsbereich von Meerwasser in den permeablen Basalt wurden am Fuß einer der zahlreichen untermeerischen Berge (sog. Seamounts) im Arbeitsgebiet im äquatorialen Ostpazifik durch Voruntersuchungen bereits gefunden. Perlschnurartig aufgereihte kleine Becken, wie sie für fossile Meerwasser-Austritte typisch sind, treten ebenfalls auf. Es ist das Ziel des Projektes, die Lokationen von Meerwasser-Ein- und -Austrittstellen mittels Wärmestrommessungen zu ermitteln und durch Porenwasseranalysen zu untersuchen. Im Umfeld von Fluideintrittsstellen kommt es zu einer nach oben gerichteten Sauerstoffdiffusion in die überlagernden Sedimente. Die dadurch bedingten oxischen Verhältnisse beeinflussen die biogeochemischen Prozesse in den Sedimenten und das Elementinventar von Manganknollen. Die Erfassung dieser Prozesse und deren Reichweite um die Eintrittsstellen ist eine weitere Aufgabe des Projektes. An vermuteten Fluidaustrittsstellen soll untersucht werden, ob Fluidzirkulation durch 21 Mio. Jahre alte Kruste Metalle mobilisieren kann, und ob dies einen Einfluss auf Metallflussraten in Sedimenten und Manganknollen hat. Zum Erreichen der Vorhabenziele wird im Mai - Juni 2015 eine Forschungsexpedition mit FS SONNE durchgeführt. Die von der BGR in 2008 und 2009 erstellten bathymetrischen Karten der Arbeitsgebiete dienen als Grundlage für eine erfolgreiche Fahrtdurchführung. Die gewonnenen Daten und Proben werden in den Laboren der am Vorhaben beteiligten Partner ausgewertet und analysiert. BGR-Auswertearbeiten: Geochemische Gesamt- und Punktanalysen an Manganknollen mit RFA, ICP-OES/MS, Mikrosonde, PIXE, LA-ICPMS, XPS - Altersdatierungen von Einzellagen - Mineralogische Analysen mit RDA, TEM, Synchrotron - geochemische Modellierung mit PHREEQ-C - Publikation und Berichterstattung von Ergebnissen.
Das Projekt "SO240 - FLUM: Fluidfluss und Manganknollen - Vorhaben: Wärmefluss" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachgebiet Meerestechnik / Umweltforschung durchgeführt. Der ozeanischen Lithosphäre wird durch die Zirkulation hydrothermaler Fluide signifikante Wärmemengen entzogen. An Ausbissen permeabler basaltischer Kruste zwischen impermeablen pelagischen Sedimenten kommt es zum Fluidein- und -austritt. Hinweise auf einen Eintrittsbereich von Meerwasser in den permeablen Basalt wurden am Fuß eines der zahlreichen Seamounts im Arbeitsgebiet im äquatorialen Ostpazifik gefunden. Perlschnurartig aufgereihte kleine Becken, wie sie für fossile Fluid-Austritte typisch sind, treten ebenfalls auf. Es ist das Ziel des Projektes, die Lokationen von Fluidein- und -austrittstellen mittels Wärmestrommessungen zu ermitteln und durch Porenwasseranalysen zu untersuchen. Im Umfeld von Fluideintrittsstellen kommt es zu einer nach oben gerichteten Sauerstoffdiffusion in die überlagernden Sedimente. Die dadurch bedingten oxischen Verhältnisse beeinflussen die biogeochemischen Prozesse in den Sedimenten und das Elementinventar von Manganknollen. Die Erfassung dieser Prozesse und deren Reichweite um die Eintrittsstellen ist eine weitere Aufgabe des Projektes.
Das Projekt "Austauschprozesse zwischen Kruste und Ozean am 'Superfast' Spreading East Pacific Rise suedlich der Garrett Bruchzone (13 Grad - 16 Grad) - SO 105 EXCO" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Geophysik durchgeführt. Zielsetzung des Vorhabens: Das Vorhaben EXCO (Exchange between Crust and Ocean) ist ein Beitrag zu dem uebergreifenden Thema 'Konvektive Austauschprozesse zwischen dem Meerwasser und dem Ozeanuntergrund'. Die bedeutendsten Waerme- und Stofftransportvorgaenge dieser Art spielen sich im Weltmeer an den mittelozeanischen Ruecken ab, vor allem in deren Zentralbereich bei der Bildung neuer ozeanischer Lithosphaere. Die fuer den Waermetransport verantwortlichen Fluide nutzen Wege, welche bei der Genese ozeanischer Kruste an den mittelozeanischen Ruecken gebildet wurden. Die Migrationswege in der Oberkruste, vor allem der Layer 2, sind primaer tektonisch bedingte Stoerungszonen, Blasenstrukturen sowie Oeffnungen und Hohlraeume zwischen Pillowlaven und Lavafluessen. Die Fluidzirkulation findet als 'aktiver' und 'passiver' Hydrothermalismus statt. Dabei kommt es zur Abscheidung von Mineralien, die zur Reduktion der Porositaet in Layer 2a und damit zur Veraenderung der physikalischen Krustenparameter (z.B. zur Erhoehung der seismischen Geschwindigkeit) beitragen. Die seismischen Geschwindigkeiten nehmen mit aelter werdender Kruste zu und erreichen schliesslich einen mehr oder weniger konstanten Wert. Daraus kann geschlossen werden, dass hier in aelterer Kruste keine Krustenalteration mehr stattfindet. Einen entsprechenden Beitrag dazu leistet auch die altersabhaengige Sedimentmaechtigkeit (Seismostratigraphie), ihre Lithologie und das tektonische Umfeld. Die mit der Entfernung von der Rueckenachse abnehmende Zirkulation drueckt sich auch in der Waermeflussdichte am Meeresboden aus (konduktiver und konvektiver Waermetransport). Als interdisziplinaeres Projekt hat EXCO das Ziel, die oben beschriebenen Vorgaenge mit geowissenschaftlichen Methoden zu erforschen.
Das Projekt "Evolution und Biogeographie der benthischen Tiefseefauna des Ostpazifiks (Expedition SO 158)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Zentralinstitut Museum für Naturkunde, Institut für Systematische Zoologie durchgeführt. Während der Tiefsee-Expedition SO 158 mit F.S 'Sonne' in das Gebiet zwischen Galapagosspreizungszentrum und -plattform sollen bodenlebende Meeresorganismen gesammelt werden. Die Auswertung wird sich auf die Schlüsselgruppen Kinorhyncha, Loricifera, Copepoda, Brachiopoda und Porifera konzentrieren, die nach den Erfahrungen bei früheren Tiefsee-Expeditionen in genügend hoher Anzahl im Weichboden und auf Steinen zu erwarten sind. Die großräumige Variabilität von Tiefsee-Tiergemeinschaften im Ostpazifik soll untersucht werden, um Aussagen über das Verbreitungsareal von Tierarten in der Tiefsee und über den Einfluß von geomorphologischen Strukturen wie dem Spreizungszentrum treffen zu können. Außerdem sollen potentielle Anpassungen (Sinnesorgane, endosymbiontische Bakterien in Darm oder Integument?) an das Leben in der Tiefsee bei den mikroskopischen Kinorhyncha und Loricifera ultastrukturell geprüft werden. Elektronenmikroskopische Arbeiten bei Kinorhyncha, Loricifera und Brachiopoda tragen zudem dazu bei, die Evolution dieser Tiergruppen besser zu verstehen.
Das Projekt "B5: Auswirkungen niedriger Sauerstoffkonzentrationen auf den Biogeochemischen Kreislauf von Eisen und Phosphat" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Plymouth Marine Laboratory Limited durchgeführt. Das Teilprojekt B5 hat zum Ziel, den Einfluß niedriger Sauerstoff-konzentrationen auf redox-kontrollierte, benthisch-pelagische Austauschprozesse hin zu untersuchen und zu quantifizieren. Insbesondere die Steuerung biogeochemischer Prozesse zur Freisetzung und Festlegung von Eisen und Phosphat stehen im Vordergrund. Hierzu werden kombinierte Beprobungen der Wassersäule und des Sediment-Porenwasser Systems in den zentralen Untersuchungsgebieten des tropischen Ostpazifiks (Peru Upwelling) und des Ostatlantiks (Guinea Dome) durchgeführt.