Wie können kochende Wasserquellen so nah an der Küste einer mediterranen Insel auftauchen? Diese geologische Frage wurde von einem Forscherteam gelöst, das ein unerwartet großes Hydrothermalfeld rund um Milos in Griechenland aufgedeckt hat. Diese Entdeckung stellt bestehende Modelle zur Verteilung dieser Unterwasserphänomene in Frage.
Während der Expedition METEOR M192 untersuchten Wissenschaftler das Schelfgebiet der Insel Milos mit hochmodernen Werkzeugen, darunter autonomen und ferngesteuerten Fahrzeugen. Diese Ausrüstung ermöglichte eine präzise Kartierung des Meeresbodens und zeigte aktive hydrothermale Quellen in Tiefen von 100 bis 230 Metern (siehe unten). Diese Beobachtung überraschte die wissenschaftliche Gemeinschaft sofort aufgrund ihres Ausmaßes und ihrer Lage.
Unter der Postkartenlandschaft von Milos brodelt das Wasser.
Bild Wikimedia Drei Hauptgebiete mit Quellen wurden identifiziert: Aghia Kiriaki, Paleochori-Thiorychia und Vani. Alle diese Standorte liegen entlang aktiver Verwerfungen, die das Milos-Plateau durchziehen. Diese geologischen Brüche sind Teil einer großen tektonischen Senke, des Milos-Fyriplaka-Grabens, der den Meeresboden bis auf 230 Meter Tiefe abgesenkt hat. Die Korrelation zwischen der Lage der Quellen und diesen Strukturen deutet auf einen direkten Einfluss tektonischer Kräfte hin.
Die gesammelten Daten zeigen, dass hydrothermale Gase und Fluide den Verläufen der Verwerfungssysteme um Milos folgen. Solveig I. Bühring, die Leiterin der Expedition, äußerte ihr Erstaunen über die Vielfalt der Quellen, die von sprudelnden Fluiden bis hin zu farbenfrohen mikrobiellen Matten reicht. Paraskevi Nomikou präzisierte, dass die verschiedenen Verwerfungszonen die Ansammlungen von Quellen unterschiedlich beeinflussen, insbesondere an Kreuzungspunkten mehrerer Brüche.
Diese Entdeckung stellt Milos unter die größten bekannten flachen hydrothermalen Systeme im Mittelmeer. Sie erweitert das Verständnis der Verteilung dieser Quellen in der Region erheblich und zeigt, wie andauernde geologische Prozesse ihre Entwicklung formen. Folglich wird die Insel zu einem bevorzugten Studienstandort, um die Wechselwirkungen zwischen Tektonik, Vulkanismus und hydrothermaler Aktivität zu erforschen.
Die Forschungsperspektiven sind vielversprechend, da diese Quellen einzigartige Bedingungen bieten, um extremes mikrobielles Leben und geochemische Kreisläufe zu untersuchen. Zukünftige Missionen könnten die Auswirkungen dieser Strukturen auf lokale marine Ökosysteme und ihre Rolle in den geologischen Dynamiken der Ägäis vertiefen und so den Weg für neue wissenschaftliche Fortschritte ebnen.
Hydrothermale Quellen: Oasen in der Tiefsee
Hydrothermale Quellen sind Risse im Meeresboden, aus denen heiße, mineralreiche Fluide austreten. Sie entstehen in der Regel in der Nähe von mittelozeanischen Rücken oder vulkanisch aktiven Zonen, wo Meerwasser in die Erdkruste eindringt, sich in Kontakt mit Magma erhitzt und mit chemischen Stoffen angereichert wieder aufsteigt.
Diese Umgebungen beherbergen einzigartige Ökosysteme, die auf Chemosynthese statt auf Photosynthese basieren. Organismen wie Röhrenwürmer oder spezialisierte Bakterien gedeihen unter diesen extremen Bedingungen, indem sie Schwefelverbindungen oder Methan als Energiequelle nutzen. Das macht sie zu Modellen für das Studium von Leben in feindlichen Umgebungen und sogar für das Verständnis der Ursprünge des Lebens auf der Erde.
Die Entdeckung flacher Quellen, wie die von Milos, ermöglicht die Beobachtung dieser Prozesse in zugänglichen Tiefen. Das erleichtert die Forschung darüber, wie Fluide mit Gestein und Meerwasser interagieren und so die Ozeanchemie und Mineralablagerungen beeinflussen. Diese Standorte sind auch wertvolle Indikatoren für die geologische Aktivität am Meeresboden.
Die Erforschung hydrothermaler Quellen trägt zu verschiedenen Bereichen bei, von der Meeresbiologie über die Geologie bis hin zur Erforschung mineralischer Ressourcen. Sie zeigen, wie die Erde Wärme und Materialien umverteilt, eine Rolle im globalen Kreislauf der Elemente spielt und Lehren über die Widerstandsfähigkeit des Lebens bietet.
Die Rolle tektonischer Verwerfungen in der Meeresgeologie
Tektonische Verwerfungen sind Brüche in der Erdkruste, an denen Gesteine sich relativ zueinander verschieben. Im marinen Milieu sind diese Strukturen oft mit Zonen der Divergenz oder Konvergenz von Platten verbunden und schaffen unterwasser Reliefs wie Gräben oder Rücken. Sie wirken als Leitungen für Fluide und ermöglichen den Transport von Wasser, Gasen und Mineralien.
Im Fall der Insel Milos haben die aktiven Verwerfungen des Milos-Fyriplaka-Grabens den Meeresboden abgesenkt und so den Austritt hydrothermaler Fluide begünstigt. Diese Brüche steuern die Lage der Quellen, indem sie bevorzugte Wege für den Aufstieg tiefenwarmen Wassers bieten. Wenn sich mehrere Verwerfungen kreuzen, können sie Konzentrationspunkte schaffen, an denen die Aktivität intensiver ist.
Diese tektonische Kontrolle ist in vielen Regionen der Welt zu beobachten, wie am Mittelatlantischen Rücken oder im Pazifischen Feuerring. Sie erklärt, warum manche Quellen in ausgedehnten Feldern gruppiert sind, während andere isoliert vorkommen. Das Verständnis dieser Mechanismen hilft dabei, vorherzusagen, wo neue hydrothermale Quellen zu finden sind, und geologische Risiken einzuschätzen.
Verwerfungen beeinflussen auch die Bildung mineralischer Ressourcen und die Stabilität des Meeresbodens. Ihre Untersuchung ermöglicht ein besseres Verständnis der Sedimentationsprozesse, der Entwicklung ozeanischer Becken und der Wechselwirkungen zwischen Tektonik und Vulkanismus.
Quelle: Scientific Reports