Wissenschaftler untersuchen unterseeische Hangrutschungen vor Neuseeland Kontinentalränder im fragilen Gleichgewicht - scinexx | Das Wissensmagazin
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Wissenschaftler untersuchen unterseeische Hangrutschungen vor Neuseeland

Kontinentalränder im fragilen Gleichgewicht

3D-Seismik des Meeresbodens vor der Ostküste Neuseelands. Deutlich zu erkennen große Ablagerungen von Hangrutschungen, aber auch Gasaustritte und freies Gas im Sediment. © Sebastian Krastel, Uni Kiel

Wie stabil sind die Ränder unserer Kontinente? Deutsche und neuseeländische Wissenschaftler haben an den Kontinentalhängen vor Neuseeland überraschend große Gashydrat- und Methanvorkommen entdeckt. Solche Methanhydrate gelten als mögliche Ursache für abrutschende Kontinentalhänge – mit manchmal katastrophalen Folgen.

Submarine Hangrutschungen formen die Kontinentalränder und können Naturgefahren wie Tsunamis verursachen. Das Seegebiet vor der Ostküste Neuseelands ist dabei besonders bekannt für solche Ereignisse. Hier wurden Rutschungen mit Ausmaßen von bis zu 15 Kilometern Länge und 100 Metern Mächtigkeit beobachtet. Viele dieser Ereignisse werden durch Seebeben ausgelöst.

Aber es gibt auch submarine Rutschungen, die langsamer und dafür in größerem Maßstab stattfinden. Ihre Ursachen sind allerdings weniger klar. „Wir gehen aber davon aus, dass solche Bewegungen weit verbreitet sind und einen wichtigen Prozess im Rahmen der Gestaltung von Kontinentalrändern darstellen“, sagt Sebastian Krastel von der Christian-Albrechts-Universität Kiel.

Um die Ursachen solcher Hangrutschungen genauer zu untersuchen, sind Wissenschaftler der Universität Kiel und des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel bis ans andere Ende der Welt gereist: Gemeinsam mit neuseeländischen Kollegen vom National Institute of Water and Atmospheric Research (NIWA) erkunden sie auf dem Forschungsschiff RV TANGAROA den Meeresboden vor der Ostküste Neuseelands. Dabei setzen sie vor allem modernste Meerestechnik ein, darunter ein neues hochauflösendes 3D-Seismik-System des GEOMAR. Es kann die einzelnen Schichten des Meeresbodens dreidimensional abbilden und entsprechendes Datenmaterial für die Forschung generieren.

Überraschende Methanvorkommen

Beim Einsatz dieser 3-D-Seismik ergab sich für die Forscher ein überraschendes Bild: Die Wissenschaftler entdeckten klare Anzeichen von freiem Gas im Sediment sowie Hinweise auf große Methanhydratvorkommen. Das Team identifizierte insgesamt 99 natürliche Gasaustritte auf einer Fläche von 50 Quadratkilometern, von denen Gasblasen bis zu 250 Meter hoch in der Wassersäule aufsteigen. Es ist die vermutlich dichteste Konzentration an Gasöffnungen am Meeresboden rund um Neuseeland.

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„Das gefundene Gasfeld unterscheidet sich stark von den bisher bekannten Vorkommen“, sagt Fahrtleiter Joshu Mountjoy vom NIWA in Wellington. „Bisher haben wir solche Austrittsstellen nur in größeren Wassertiefen und in Zusammenhang mit plattentektonischen Prozessen beobachtet.“ Die neuen Fundstellen befinden sich aber in sehr flachem Wasser und am Rand des Kontinentalhangs.

Methanhydrate könnten Kontinentalhänge destabilisieren

Dank der neuen 3-D Seismik konnten die Forscher ein genaues Bild von der Zusammensetzung einzelner Schichten am Meeresboden gewinnen. „Diese Technik ist die zurzeit beste, um Gasverteilungen, sogenannte Fluidsysteme, im Meeresboden abzubilden“, sagt Krastel. „Die Fläche, die wir mit der 3D-Seismik untersucht haben, gehört zu den größten, die wir bisher vermessen konnten.“ Die hervorragende Qualität der gewonnen Daten verspricht weitere Erkenntnisse über die Ursachen von Hangrutschungen und die Beschaffenheit von instabilen Hängen.

Die Ergebnisse sind vor allem deshalb besonders interessant, weil sich bei Temperaturveränderungen im Ozean Methanhydrate auflösen und so Kontinentalhänge destabilisieren könnten. Dieser Prozess gilt auch als mögliche Ursache des katastrophalen Storegga-Hangrutsches vor etwa 7.000 Jahren. Damals hatte ein Abbruch des Kontinentalhanges einen Tsunami mit bis zu 40 Meter hohen Wellen an den Küsten verursacht.

(GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, 13.05.2014 – AKR)

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