SONNE SO314

Zentrale Herausforderungen für das Verständnis des Erdsystems sind die Charakterisierung der zeitlichen Variabilität der Ozeankrustenproduktion und die Quantifizierung der Rückkopplungen zwischen Klima und fester Erde. Zeitreihen sind das Bindeglied zwischen den verschiedenen Disziplinen der Geowissenschaften und daher ein geeignetes Mittel zur Beantwortung dieser Fragen. Eine wichtige Zeitreihe ist die Klimageschichte (Meeresspiegel), die die Übergänge zwischen Eiszeiten und Warmzeiten dokumentiert und mit einem enormen Massentransfer zwischen Kontinenten (Eislast) und Ozeanen einherging.
Modellrechnungen legen nahe, dass der Vulkanismus der Mittelozeanischen Rücken (MOR) auf diese Druckänderungen reagierte (Krustenmächtigkeit, Lavachemie, hydrothermale Aktivität), also von Schwankungen des Meeresspiegels beeinflusst wurde. Aber das Fehlen geeigneter MOR-Zeitreihen hat den Beweis dieser Hypothese bislang verhindert.
Zeitreihen sind das zentrale Element des ERC Synergy Projekts T-SECTOR, im Rahmen dessen geochemische, geophysikalische und paläo-ozeanographische Zeitreihen von MOR-Systemen gewonnen werden sollen. Während der RV SONNE-Ausfahrt SO314 (Papeete - Antofagasta) werden wir Zeitreihen der Krustendicke, der Magmachemie und der hydrothermalen Aktivität der letzten 1,5 Millionen Jahre am schnell spreizenden Südostpazifischen Rücken erstellen, dem aktivsten Teil des MOR-Systems. Durch engmaschige Entnahme von Schwerelot-Sedimentkernen (senkrecht zur Rückenachse) soll eine hochauflösende Zeitreihe der Variation der Zusammensetzung von Mantelschmelzen (Chemismus vulkanischer Gläser im Sediment) und der hydrothermalen Aktivität (geochemische Zusammensetzung der in den Sedimenten abgelagerten Metalle) gewonnen werden, während seismische Untersuchungen die zeitliche Variation der Krustendicke dokumentieren.
Die Integration dieser beispiellosen Zeitreihen der vergangenen 1,5 Millionen Jahre wird es uns ermöglichen, die Entwicklung der Ozeankrustenproduktion an einem schnell spreizenden MOR zu charakterisieren und die kontroverse Rückkopplung zwischen Klima (Gletscherzyklen) und den Prozessen der festen Erde (Ozeankrustenbildung) zu testen.