Millionen Jahre alte Sedimente am arktischen Meeresgrund entdeckt

7. Oktober 2014, 18:54
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Fund am Lomonossow-Rücken erhellt Klimageschichte der Arktis vor bis zu 40 Millionen Jahren

Bremerhaven - Einem internationalen Team von Wissenschaftern ist es gelungen, neue Einblicke in die Klimageschichte des Arktischen Ozeans zu gewinnen. Die Forscher unter der Leitung des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), haben auf der Sommerexpedition des Forschungsschiffes Polarstern entlang steiler Abrisskanten am arktischen Lomonossow-Rücken stark verfestigte Sedimente entdeckt, die bis zu 40 Millionen Jahre alt sein könnten.

Der Lomonossow-Rücken ist ein riesiges unterseeisches Gebirge, das den gesamten Arktischen Ozean durchzieht. Der Sedimentfund war nur einer von vielen Höhepunkten auf der diesjährigen Polarstern-Expedition in die zentrale Arktis. Neun Wochen lang hatten 50 Wissenschafter und Techniker aus Belgien, China, Deutschland, Frankreich, Kanada, Korea, den Niederlanden, Norwegen, Russland, Saudi-Arabien und den USA mit verschiedenen geowissenschaftlichen Methoden den arktischen Meeresboden untersucht.

Wenig Daten zur arktischen Klimaentwicklung

Eine der zentralen Fragestellungen lautete dabei: Wie veränderte sich das Klima in der Arktis in den zurückliegenden 20.000 bis 500.000 Jahren sowie während der letzten 20 bis 60 Millionen Jahre. In letzterem Zeitraum hat sich die Arktis von einem warmen eisfreien Ozean mit Wassertemperaturen um 25 Grad Celsius zu dem heute bekannten kalten eisbedeckten Ozean gewandelt. Gerade auf diesen langen Zeitskalen von Jahrmillionen gibt es bisher jedoch nur wenige Daten.

Der Grund für die Kenntnislücke: Es fehlt – von wenigen Ausnahmen abgesehen - das entsprechend alte Kernmaterial aus der zentralen Arktis, das es erlaubt, derartige Forschungen durchzuführen. Um die Klimaveränderungen in der Erdgeschichte zu untersuchen, suchten die Forscher unter anderem am Lomonossow-Rücken nach Stellen am Meeresgrund, an denen alte Ablagerungen und Gestein dicht unter der Bodenoberfläche liegen. Sie lassen sich mit einfachen Geräten wie einem Kastenlot oder einem Schwerelot bergen.

Gigantische Erdrutsche unter dem Meer

Fündig wurden die Wissenschafter am Westhang dieses großen Untersee-Gebirges. "Hier muss es in der Vergangenheit immer wieder gigantische Erdrutsche gegeben haben, wodurch die darunterliegenden, sehr alten Sediment- und Gesteinsformationen mit einer Mächtigkeit von über 500 Metern freigelegt wurden. Wir waren auch überrascht über das Ausmaß dieser Abrisskanten, die sich über eine Länge von über 300 km fast vom Nordpol bis zum Südende des Rückens auf der sibirischen Seite hinziehen", sagt der AWI-Geologe und wissenschaftliche Leiter der Expedition Rüdiger Stein.

Die Forscher haben die Fundstelle im Anschluss zwei Tage lang intensiv mit Kastenlot- und Schwereloteinsätzen beprobt. "Auch wenn wir das Alter der Sedimente zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht genau bestimmt haben, so sind wir uns aufgrund unserer Datenbasis schon ziemlich sicher, mit diesen Sedimentproben das Tor in die Vergangenheit weit geöffnet zu haben – wie weit und was wir daraus lernen können, werden die jetzt anstehenden umfangreichen Detailuntersuchungen zeigen", erklärt Stein.

Weitere Forschungen müssen folgen

Trotz aller Euphorie sind sich die Wissenschafter einig, dass dies nur der erste Schritt sein kann, weitere wichtige müssen nun folgen. "Unsere neuen Sedimentkerne ermöglichen zwar einen ersten ungeahnten Einblick in die frühe Klimageschichte der Arktis, diese Klimaaufzeichnungen bleiben jedoch lückenhaft. Um aber das große Geheimnis über die Klimaentwicklung der Arktis und deren Ursachen im Verlauf der letzten 20 bis 60 Millionen Jahre vollständig zu lüften, werden mächtigere kontinuierliche Sedimentabfolgen benötigt, wie sie nur durch Tiefbohrungen zu bekommen sind," so Wilfried Jokat, Leiter des Geophysik-Programms an Bord dieser Expedition.

Derartige Bohrungen in der Arktis sind nach wie vor eine große wissenschaftliche und technische Herausforderung für die marinen Geowissenschaften. Die neuen geophysikalischen Datensätze werden die Forscher in die Lage versetzen, wissenschaftliche Tiefbohrungen im Gebiet des Lomonossow-Rückens, wie wir sie im Rahmen des internationalen Bohrprogramms IODP (International Ocean Discovery Program) bereits vorgeschlagen haben, konkreter zu planen und in die Realität umzusetzen. (red, derStandard.at, 07.10.2014)

  • Der Hang  des arktischen Lomonossow-Rückens in dreidimensionaler Darstellung. Entlang der Abrisskanten fanden die Forscher verfestigte Sedimente, die bis zu 40 Millionen Jahre alt sein könnten.
    illu.: laura jensen, alfred-wegener-institut

    Der Hang des arktischen Lomonossow-Rückens in dreidimensionaler Darstellung. Entlang der Abrisskanten fanden die Forscher verfestigte Sedimente, die bis zu 40 Millionen Jahre alt sein könnten.

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