ANT-XXVI/3, Wochenbericht Nr. 6

8. März - 14. März 2010

Tage- und nächtelang zog die Polarstern das 3 km lange seismische Messkabel – unseren Streamer – hinter sich her; alle 12 Sekunden sendeten die Luftpulser kurze Schallimpulse aus. Die Bildschirme im seismischen Messlabor füllten sich mit den Abbildungen des geologischen Untergrundes bis in mehrere Kilometer Tiefe unter dem Meeresboden. In dieser Woche steht eine groß angelegte Messkampagne auf dem äußeren Kontinentalschelf der Pine-Island-Bucht und der angrenzenden Tiefsee des Amundsenmeeres auf dem Programm. Gleich mehrere wissenschaftliche Fragestellungen sollen hiermit beantwortet werden.

Vor ca. 90 bis 85 Millionen Jahren trennte sich Neuseeland, das geologisch als Kontinent betrachtet werden kann, von der Westantarktis als Folge großer Dehnungsbewegungen der Erdkruste. Die Kruste des heutigen Pazifischen Ozeans breitete sich entlang des neu gebildeten Spreizungsrückens aus. Nun zeigten aber schon unsere ersten geophysikalischen Daten einer Polarstern-Expedition von 2006, dass sich die kontinentale Kruste des westantarktischen Kontinentalrandes beim Abbruch der beiden Kontinente sehr weit ausgedehnt und ausgedünnt hatte, bevor am Spreizungsrücken erste ozeanische Kruste gebildet wurde. Da der Aufbau kontinentaler Kruste wesentlich anders gestaltet ist als der der ozeanischen Kruste, können wir mit den geophysikalischen Messungen die Grenzen beider Krustentypen feststellen. Bryan, unser Kooperationspartner aus Neuseeland, hat auf der neuseeländischen Seite ähnliche Anzeichen für gedehnte kontinentale Kruste bis weit in die Tiefsee festgestellt und schaut daher ebenso gespannt auf die nun gewonnenen neuen Daten. Die Kenntnisse über die Kontinent-Ozean-Grenzen sind nicht nur für genauere plattentektonische Rekonstruktionen wichtig, sondern auch für die Berechnungen der Wassertiefen in früheren Zeiten der Erdgeschichte. Die Rekonstruktion dieser so genannten Paläo-Bathymetrie des Südozeans ist ein wichtiger Bestandteil für numerische Simulationen der Meeresströmungen, die zeigen sollen, welchen Einfluss die Meeresströmungen auf die Klimageschichte der Erde hatten.

Direkte Anzeichen, dass in dieser Region stark fließende Meeresströmungen in Bodennähe flossen, zeigen unsere seismischen Daten aus der Tiefsee. Über mehrere hundert Meter aufsteigende Sedimentdriftkörper, die ähnlich wie Sanddünen eine steile und eine flache Flanke besitzen, sind der Pine-Island-Bucht vorgelagert. Diese sind Anzeichen dafür, dass seit Beginn der ersten Vereisung der Antarktis fein verteiltes Sedimentmaterial vom westantarktischen Schelf in die Tiefsee geleitet und dort von starken Bodenströmungen über hunderte von Kilometern transportiert und abgelagert wurden. Über eine Kartierung dieser Sedimentsdriftkörper kann ausgesagt werden, wo und wann große Vereisungszyklen entlang des westantarktischen Kontinentalrandes einsetzten. Dass der heutige Schelf des Kontinents aus mehreren Kilometern mächtigen Sedimenten besteht, zeigen unsere seismischen Daten vom äußeren Schelf der Pine-Island-Bucht. Mit Hilfe von mehreren Ozeanbodenseismometern, die im Abstand von 20 km ausgesetzt und von ihrem Ankergewicht in die Tiefe bis zum Meeresboden gezogen werden, erhalten wir weitere Informationen über die physikalischen Eigenschaften der Sedimente und des unterliegenden Festgesteins. Ein kurzes hydroakustisches Signal von Bord aus soll das Gerät nach der Messung von seinem Anker lösen. Auf der Brücke herrscht gespannte Ruhe.... taucht es wieder auf? Es sind noch knapp zwei Wochen, bevor wir unseren langen Transit vom Amundsenmeer nach Punta Arenas antreten müssen. In der Schlussetappe einer Expedition läuft immer die Zeit davon, und dabei haben wir noch so viel vor....

Mit herzlichen Grüßen von allen Fahrtteilnehmern
Karsten Gohl