Zusammen mit weiteren Kolleginnen und Kollegen der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) und des Geoforschungszentrums Potsdam sowie Partnern aus Tonga, Australien und Kanada bildeten sie das Team der Expedition SO267 des deutschen Forschungsschiffs SONNE. Ihr Ziel war das Lau-Becken zwischen Fidschi und Tonga im Südwestpazifik. „Dort kann wie an kaum einer anderen Stelle auf der Erde die Geburt eines neuen Kontinents beobachtet werden“, erklärt Prof. Dr. Mark Hannington vom GEOMAR, der Fahrtleiter der Expedition. Das Lau-Becken umfasst ungefähr die gleiche Fläche wie Deutschland. Der Meeresboden besteht aus einem Puzzle vieler kleiner Erdplatten. „Sie sind wie in einem Mosaik zusammengesetzt und bieten die einzigartige Möglichkeit, einen Blick in die Entstehung neuer Erdkruste zu erhalten“, ergänzt die stellvertretende Fahrtleiterin Prof. Dr. Heidrun Kopp vom GEOMAR.

Diese Möglichkeit ist einerseits interessant, um grundsätzliche Prozesse der Plattentektonik und damit der Dynamik unseres Planeten zu verstehen. Zusätzlich können sich dort, wo neue Erdkruste entsteht, auch neue Metall-Lagerstätten bilden. Diese komplexen Prozesse sind jedoch nicht leicht zu erfassen. Daher haben während der Expedition SO267 erstmals Expertinnen und Experten aus den Disziplinen Petrologie, Geophysik, Geochemie, Geologie und Mineralogie auf der SONNE zusammengearbeitet und dabei eine große Bandbreite unterschiedlicher Messsysteme genutzt, um zu verstehen, wie sich neue Erdkruste im Meeresboden bildet. 

Die Forschungsreise begann am 11. Dezember im Hafen von Suva (Fidschi) bei ruhigem, zum Schiffsnamen passenden Wetter. Nach der Ankunft im Lau-Becken untersuchte das Team den Meeresboden unter anderem mit seismischen und magnetotellurischen Messgeräten, die feinste Schwingungen beziehungsweise Unterschiede in der Leitfähigkeit des Untergrundes detektieren und so Informationen über dessen Aufbau liefern können. Mit Hilfe des autonomen Unterwasserfahrzeugs AUV ABYSS wurden entscheidende Abschnitte des Meeresbodens mit hoher Präzision kartiert. Mit Schwereloten und Dredgen gewannen die Forscherinnen und Forscher Proben aus der Tiefe. 

Weil Zeit auf einem Forschungsschiff wertvoll ist, gingen die Arbeiten auch während der Weihnachtsfeiertage weiter. „Am Heiligabend gab es einen Toast vom Kapitän und uns Fahrtleitern. Außerdem haben wir gewichtelt, also Geschenke ausgetauscht“, berichtet Mark Hannington, „aber ein Teil des Teams war gleichzeitig auch auf Wache.“ Ausgerechnet die Erde hatte jedoch noch eine Weihnachtsüberraschung für die Geowissenschaftlerinnen und Geowissenschaftler parat. Am 24. Dezember ereignete sich rund 100 Kilometer unterhalb des Laubeckens – und damit direkt unter den ausgebrachten Messgeräten – ein Beben der Stärke 6,4. Am 26. Dezember folgte ein Beben der Stärke 5,8. „Beide Beben waren zum Glück zu schwach und zu tief, um auf den nahegelegenen Inseln Schäden anzurichten. Das ist das Wichtigste. Aber sie waren stark genug, um uns interessante Daten über den Aufbau des Untergrundes zu liefern. Daten, die wir in dieser Form sonst nicht erhalten hätten“, sagt Heidrun Kopp.

Die Natur meinte es allerdings nicht immer so gut mit der Expedition. Pünktlich zum Jahreswechsel änderte sich das Wetter. Die SONNE geriet in die Ausläufer einiger tropischer Tiefdruckgebiete, darunter der Zyklon Mona. Mehrere Tage lang konnte das Team wegen des starken Windes und des damit einhergehenden Wellengangs kaum Geräte ausbringen. Umso konzentrierter gingen die Forschungsarbeiten weiter, als sich das Wetter nach einer Woche wieder beruhigt hatte.

Als die Expedition am 26. Januar wieder im Hafen von Suva endete, konnte das Team doch eine überaus positive Bilanz ziehen. An insgesamt 110 Stationen hatte es Untersuchungen durchgeführt. Das AUV ABYSS hatte acht Tauchgänge absolviert und dabei fast 1000 Kilometer knapp über dem Meeresboden zurückgelegt. Insgesamt hat die Expedition 46.000 Quadratkilometer Meeresboden vermessen – das entspricht knapp der Fläche Niedersachsens. Hinzu kommen mehr als 1000 Kilometer seismische Profile sowie etliche Proben vom Meeresboden.

Die Auswertung dieser Daten und Proben wird alle Beteiligten noch Jahre beschäftigen. „Aber schon jetzt ist klar, dass die kombinierten Daten, die wir gewonnen haben, eine der umfänglichsten Untersuchungen zur Entstehung einer Mikroplatte darstellen. Sie bieten Einblicke in das Wachstum der Erdkruste in einem komplexen Inselbogen-System“, resümiert Mark Hannington.