Tief unter der Wasseroberfläche an den Spreizungszonen der Ozeanplatten entsteht neuer Meeresboden. Die Kraft der tektonischen und vulkanischen Bewegungen formt dabei untermeerische Gebirge, die wir „Ozeanrücken“ nennen – sie durchziehen alle Ozeane. Der Gakkelrücken der Arktis ist noch immer ein Geheimnis, weil er fast unzugänglich ist – außer für das Forschungsschiff Polarstern. Er ist der weltweit am langsamsten spreizende mittelozeanische Rücken, mit durchschnittlich einem Zentimeter pro Jahr. Der Gakkelrücken wurde lange für inaktiv gehalten. Doch auch hier gibt es Vulkanismus und heiße Quellen, Hydrothermalquellen genannt. Wir wollen auf dieser Expedition untersuchen, wie die auffälligen Seeberge des Gakkelrückens entstehen, wie sie die Strömungen beeinflussen und was an ihnen lebt (Abb. 1).

Mit dem OFOS (Ocean Floor Observatory System) landen wir beim ersten Tauchgang auf riesigen Schutthaufen von Basaltgestein. Doch immer wieder finden wir auch unverwitterte basaltische Kissenlaven. Das sieht aus, als wäre gerade frische Lava aus dem Boden gepresst worden, um im eiskalten arktischen Tiefseewasser sofort zu erstarren. Die Abschreckungsränder aus Gesteinsglas an den Basaltkissen, die wir besonders am Gipfel des Seeberges finden, weisen auf sein geologisch junges Alter hin (Abb. 3). Vulkanische Aktivität fördert Wärme aus dem Inneren der Erde und liefert damit Energie für Zirkulationssysteme im Meeresboden.

Die Suche nach den „Rauchfahnen“ von heißen Quellen am Meeresboden werden vor allem mit dem Wasserschöpfer und seinen vielen Sensoren durchgeführt. Wie bei einem Jojo-Spiel wollen wir den Wasserschöpfer im Zickzack hoch und runter fahren und dabei über den Meeresboden ziehen – so kann man viel schneller Rauchfahnen aufspüren. Doch wie gelingt das im zunehmend dickeren Eis ? Dazu parken wir Polarstern zunächst an einer Eisscholle. Die Eisforscher steigen dann aus und können um uns herum auf der Scholle ihre Studien zeitgleich betreiben. Das Schiff driftet dann mit dem Wasserschöpfer am Kabel über unsere Zielgebiete – soweit die Theorie. Beim ersten Versuch mussten wir den Schnitt allerdings bald wieder abbrechen, plötzlich spielte die Eisdrift nicht mit und zog uns von unserem Ziel weg. Beim zweiten Versuch hatten wir mehr Glück: Wir fanden die ersten Anzeichen für hydrothermale Aktivität in Form eines schwachen Trübe- und Temperatursignals in einer Tiefe von 2600 Metern – also 300-500 Meter über dem Gipfel des Berges. Die Sensoren schlugen dabei deutlich aus: Anomalien in Temperatur, Trübe und chemischem Potential der Wasserschicht über dem Vulkan deuten auf frische, heiße und recht starke Fluidaustritte hin. Diese sind aber dennoch zu verdünnt, um sie mit bloßem Auge zu sehen. Die nächsten erfolgreichen Tow-yo Drift-Stationen erlaubten die Aufzeichnung der für unsere Augen unsichtbaren Rauchfahne über unserem kleinen Berg (Abb. 5). Klar ist, dass sich die frischesten Signale durch Temperaturerhöhungen und scharfe Abfälle im chemischen „Redox“ Potential, sowie hohem Silikat-, Methan- und Wasserstoffgehalt auszeichnen, dabei aber keine Erhöhung der Trübe zu beobachten ist. Wenn sich die Rauchfahne weiter von der Quelle entfernt, wird das chemische Signal schwächer, und die Trübe steigt an. Unter jeder dieser Rauchfahnen zeigen sich Terrassenstufen in der Topographie des Berges. Und auch wenn der mit den gleichen chemischen Sensoren ausgestattete Kameraschlitten über die Terrassen fährt, sehen wir die Rauchzeichen in den Daten.