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> Kapitel 02
Die mühevolle Suche nach Hydrothermalquellen und ergiebigen Massivsulfidvorkommen
Viele Hydrothermalquellen wurden durch Zufall bei Expeditionen
in magmatisch aktiven Meeresgebieten gefunden. Die Suche nach
neuen Hydrothermalquellen ist schwierig, weil man im weiten
Ozean Areale mit Durchmessern von nur einigen 10 bis 100 Metern
finden muss. Für die Suche setzen Meeresforscher meist Sensoren
ein, die vom Schiff an einem Stahlseil herabgelassen werden. Die
Sensoren können Heißwasserwolken wahrnehmen, indem sie die
Trübung des Wassers, die Temperatur oder chemische Signale
messen. So sind allerdings nur punktuelle Messungen an einem
Ort möglich. Daher kommen seit einigen Jahren verstärkt autonome
Unterwasserfahrzeuge zum Einsatz (Autonomous Underwater
Vehicles, AUV). Die torpedoförmigen AUVs sind ebenfalls mit diesen
Sensoren ausgestattet. Sie sind in der Lage, frei im Wasser zu
schwimmen und automatisch bis zum Meeresboden zu tauchen.
Nach Beendigung ihres etwa 20-stündigen Einsatzes kehren sie
zum Schiff zurück.
Mithilfe der AUVs wurden pro Forschungsreise bereits bis zu
10 neue Heißwasserwolken entdeckt. Allerdings lässt sich damit
nicht der genaue Ort der Quelle bestimmen. Zudem bleibt offen,
ob sich am Meeresboden tatsächlich eine hydrothermale Quelle
mit sulfidreichen Schwarzen Rauchern befindet. Dies lässt sich nur
durch den Einsatz von geschleppten Kameras, mit Kameras auf
Tauchbooten bzw. Tauchrobotern oder mit Sonargeräten feststellen,
die mithilfe akustischer Signale die einzelnen Schornsteine
abbilden können. Forscher unterscheiden deshalb zwischen sicher
nachgewiesenen und unbestätigten Hydrothermalquellen. Derzeit
sind neben den geläufigen Vorkommen weitere rund 200 unbestätigte
Hydrothermalquellen bekannt.
Auch alte Massivsulfidvorkommen an erkalteten Hydrothermalquellen
lassen sich am ehesten durch Kamerabeobachtungen in
der Tiefe bestimmen. Ein wichtiger Anhaltspunkt dabei sind Verfärbungen
am Meeresboden wie etwa Rost, der auf Eisen hindeutet.
Die Größe eines solchen Vorkommens wird dann zunächst
grob abgeschätzt. Unter anderem überprüfen Forscher, ob das
Vorkommen höher liegt als der umgebende Meeresboden, und
schätzen damit die Dicke ab. Mithilfe von Erfahrungswerten wird
dann die Dichte des Sulfids veranschlagt. Aus der Größe des Vorkommens
und der Dichteschätzung leiten die Forscher dann die
ungefähre Tonnage ab.
Heute weiß man, dass diese Abschätzungen mithilfe von Unterwasseraufnahmen
häufig viel zu hoch waren, denn schon oft
zeigten nachträgliche Analysen, dass im Boden kaum Sulfide vorhanden
waren. Da Bohrungen sehr aufwendig sind, bleibt es aber
oft bei dieser ersten Einschätzung. Hinzu kommt, dass man heute
nur wenig darüber weiß, wie die Metalle in den Massivsulfidvorkommen
verteilt sind. In manchen Gebieten wurde festgestellt,
dass die Metalle vor allem an der Oberfläche der Vorkommen
angereichert sind und ihre Konzentration im Inneren des Vorkommens
stark abnimmt. Ein Vorkommen ist aber nur dann lohnend,
wenn sowohl die Tonnagen als auch die Gehalte an begehrten
Metallen groß genug sind. Viele heute bekannte Vorkommen
erfüllen diese Voraussetzungen nicht.
Andererseits gehen Wissenschaftler davon aus, dass in der Weite
der Tiefsee viele alte Massivsulfidvorkommen versteckt sind,
die wirtschaftlich durchaus interessant sein könnten. Zwar sind
die vulkanisch aktiven Zonen, in denen sich auch die aktiven
Hydrothermalquellen befinden, meist nur wenige Kilometer breit.
Da aber der ganze Ozean letztlich durch diese vulkanische Aktivität
entstanden ist, muss es überall im Meer alte Massivsulfidvorkommen
geben. Viele dieser Vorkommen dürften im Laufe der Zeit
von mächtigen Sedimentschichten jüngeren Datums überdeckt
worden sein. Daher ist es schwierig oder vielleicht sogar ganz
unmöglich, diese zu entdecken. Selbst wenn man sie fände, wäre
der Abbau nur dann wirtschaftlich, wenn die Sedimentschichten
dünn und ohne großen Aufwand abzutragen wären.
2.29 > Ein Mitarbeiter eines Forschungschiffs setzt ein autonomes Unterwasserfahrzeug
(AUV) ins Meer, das mit Sensoren bestückt ist.