Unterwasser-Canyons

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14.5.2018 Unterwasser-Canyons Der Canyon vor der Mündung des Congo setzt das Bett des Flusses fort © NASA, Mikenorton/ccby-sa 3.0 War die Eiszeit schuld? Zumindest einige von ihnen scheinen tatsächlich dem Lauf großer Flüsse bis ins Meer hinein fortzusetzen. So gibt es vor der Mündung von Amazonas, Kongo, Ganges oder Hudson jeweils eine Unterwasserschlucht, die sich bis weit ins Meer hinaus erstreckt. Unter anderem wegen dieser Beobachtung sahen Geoforscher in den 1930er Jahren hier einen ursächlichen Zusammenhang. Damals wusste man bereits, dass die Meeresspiegel während der letzten Eiszeit vor rund 15.000 Jahren mehr als 100 Meter niedriger lagen als heute. Als Folge lagen weite Bereiche der heute überfluteten Kontinentalschelfe trocken. Um das Meer zu erreichen, mussten daher auch die Flüsse einen weiteren Weg zurücklegen, naheliegend also, dass ihr damals verlängertes Bett Spuren im Schelfuntergrund hinterlassen hatte. Allerdings hatte diese Theorie einen Haken: Zum einen kannte man auch damals schon einige Unterwasser-Canyons, die nicht in der Nähe einer Flussmündung lagen. An einigen Stellen bildeten die Schluchten gleich mehrere parallele, senkrecht zum Kontinenthang verlaufende Schnitte im Untergrund. Zum anderen aber reichten die Canyons teilweise bis in mehrere tausend Meter Tiefe - und damit in einen Bereich, der auch bei der stärksten Eiszeit noch überschwemmt gewesen muss. Wie also waren die Schluchten dahin gekommen? Erst hoch dann runter Die Geoforscher der 1930er Jahre suchten verzweifelt nach einer Erklärung. Einige von ihnen fanden auch eine - wenngleich reichlich weit hergeholt, wie auch der Geologe Reginald Daily 1936 in einer Veröffentlichung kommentierte: "Die vorherrschende Lehrmeinung erfordert es, dass die Schelfgebiete in allen drei großen Meeren gegen Ende ihrer Entstehung um fast 3.000 Meter angehoben wurden, dann für eine kurze Zeit stabil bleiben, um dann erneut fast 3.000 Meter auf den heutigen Stand abzusinken. Wie unwahrscheinlich eine solche alle fünf Kontinente und ihre umgebenden Meeresböden umfassende Oszillation ist, wird auf den ersten Blick deutlich." Um die Canyons durch Schwankungen des Meeresspiegels zu erklären, m üssten sich die Schelfgebiete m ehrere tausend Meter gehoben haben. © ORNL Denn eine so gewaltige Hebung hätte, so argumentiert der Geologe, auch in anderen Stellen der Erdkruste deutliche Spuren hinterlassen müssen. Was aber schuf dann die Schluchten, wenn weder Flüsse noch Hebung die Ursache waren? Schlamm als Schlüssel Die Rolle des Sediments bei der Canyonbildung Auf der Suche nach einer Erklärung für die Unterwasser-Canyons ist Reginald Daily seinen Zeitgenossen weit voraus: Während diese noch tausende Meter umfassende Hebungen der Kontinente als Entstehungsursache postulieren, sucht Daily nach naheliegenderen Mechanismen. Fündig wird er in der Dynamik des Wassers. Daily vermutet, dass vom Kontinentalhang herabströmendes Wasser die gewaltigen Kerben ins Gestein gegraben hat. Und dazu, wie solche Abwärtsströme entstehen, hat der Geologe auch bereits eine Theorie: Wenn turbulente Strömungen besonders viel Sediment aufwühlen, kann sich eine Art dichter, aber noch sehr flüssiger Schlamm bilden. "Solange das Sediment in der Schwebe bleibt, ist das solcherart getrübte Wasser dichter als das saubere Wasser im offenen Meer, aber auch unterhalb dieser Durchmischungszone", erklärt Daily. Daher müsse dieses schwerere Wasser eine Tendenz besitzen, nach unten zu sinken. Rutschungen und Sedim entström e gruben diese Furchen in den Kontinentrand vor der US- Ostküste http://www.scinexx.de/inc/artikel_drucken.php?f_id=603&a_flag=2 4/7
14.5.2018 Unterwasser-Canyons © Duke University /EOS Schlammiges Wasser gräbt Furchen in den Hang An den Kontinentalhängen bedeutet dies, dass das mit Sediment beladene Wasser unmittelbar über dem Meeresboden den Hang hinuntergleitet. Je steiler der Hang, desto schneller strömt dabei auch diese Wasser-Schlamm-Mischung. Und je schneller das Wasser über einen festen Untergrund strömt, desto stärker ist auch seine erodierende Kraft. "Könnte dies nicht der Mechanismus sein, der die unterseeischen Schluchten schuf?", fragt Daily in seinem 1936 erschienen Artikel. Heute weiß man, dass Daily damals goldrichtig lag. Tatsächlich gelten solche sogenannten Turbidit-Ströme neben Rutschungen am Kontinenthang heute als Hauptursache für Unterwasser-Canyons. Am Nazaré-Canyon vor Portugal fanden Forscher des HERMES-Projekts heraus, dass auch die lokalen Windverhältnisse dabei eine wichtige Rolle spielen. "Unter ruhigen Bedingungen enthält das Wasser im Canyon nur wenig Sediment, aber nach einem Sturm verändert sich die Wassertemperatur und damit auch Strömung und Sedimentfracht", erklären die Forscher. Das Wasser enthalte dann sehr viel mehr Sediment und ströme schneller den Canyon hinab. Bathym etrische Karte des Cap de Creus Canyon im Mittelm eer © University of Barcelona / AOA Geophysics Kaskaden bei kaltem Nordwind Einen anderen Canyon, den Cap de Creus Canyon im Golf von Lyon vor der französischen Mittelmeerküste, könnten sogar Unterschiede der Wassertemperaturen allein geschaffen haben - ohne große Mithilfe von Sedimenten. "In den Wintermonaten bläst oft ein extrem kalter Mistral das Rhonetal hinab", erklären die HERMES-Forscher. Dieser kalte Nordwind kühle das Wasser über den flachen Meeresgebieten des Golf von Lyon stark ab. Kaltes Wasser aber ist dichter als wärmeres und sinkt daher nach unten - es fließt über den flachen Schelfboden und fällt dann in Kaskaden den Hang zur Tiefsee hinunter. Dieser auch als Dense Shelf Water Cascading bezeichnete Prozess kann mehrere Wochen anhalten und dabei große Mengen Sediment und Material vom Meeresgrund der Schelfgebiete in die Tiefsee hinabreißen. Wie ein Hochdruckreiniger schiebt das Wasser dabei auch jede Menge Müll und Schmutz von Schelf bis in die Tiefsee. So fanden Forscher im Cap de Creus Canyon, aber auch in andere durch solche Kaskaden gebildeten Schluchten an der Nordseite des Mittelmeeres, Plastiktüten, Flaschen, Reste von Fischernetzen und andere Zeugnisse der menschlichen Zivilisation noch in mehr als tausend Metern Wassertiefe. Urzeit-Krise im Mittelmeer Ein ausgetrockneter Ozean als Schluchtenbauer Dense Shelf Water Cascading im Cap de Creus Canyon © HERMES / UB/CEFREM Einen Sonderfall stellen einige Canyons im Mittelmeer dar, die vor den Mündungen großer Flüsse wie dem Nil oder der Rhone liegen. Denn bei ihnen könnte tatsächlich die alte Theorie der "Hebung" und des trockenfallenden Schelfs zumindest teilweise zutreffen. Abgeschnitten vom Wassernachschub Vor rund 5,6 Millionen Jahren führten Bewegungen der Kontinentplatten und im Erdmantel dazu, dass die Meeresverbindung zwischen Atlantik und Mittelmeer verschlossen wurde. Als Folge strömte kein frisches Meerwasser mehr in das Becken nach. Weil der Wassernachschub über die Flüsse nicht ausreichte, um die Verdunstung auszugleichen, sank der Wasserspiegel des Mittelmeeres immer mehr. Das trockene, heiße Klima sorgte dafür, dass das Mittelmeerbecken innerhalb Das nahezu ausgetrocknete Mittelm eer http://www.scinexx.de/inc/artikel_drucken.php?f_id=603&a_flag=2 5/7
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