Geheime Verbindungen

Eine weitere, überraschende Rolle der Seamounts haben Forscher erst vor Kurzem entdeckt: Die Unterseeberge fungieren als eine Art Klimaanlage für die Erde und ihre Ozeane. Denn über verborgene Tunnel und Gänge aus porösem Vulkangestein transportieren sie Wärme aus dem Untergrund ins kalte Meer. Immerhin 25 Prozent der aus dem Erdinneren kommenden Wärme wird auf diese Weise an die Ozeane übertragen.

Wasser verschwindet…

Den ersten Hinweis auf diese Klima-Funktion entdeckten Andrew Fisher von der University of California in Santa Cruz bereits im Jahr 2003. Bei der Erkundung eines Seamounts im Nordost-Pazifik fiel ihnen auf, dass an der Basis dieses Berges kalte Tiefenwasser in Poren und Spalten zu verschwinden schien.

Seamounts sind über Dutzende von Kilometern miteinander verbunden - unterirdische Wasserleitungen verknüpfen sie. © Nicolle Rager

Aber wohin? Nähere Untersuchungen enthüllten, dass das Meerwasser im Untergrund weiter transportiert wurde. Es floss parallel zum Meeresboden über mehr als 50 Kilometer weit, um dann dort an aus den hydrothermalen Schloten am Hang eines anderen Seamounts wieder auszutreten. Durch die lange Passage im Untergrundgestein hatte sich das ehemals kalte Meerwasser aufgeheizt und mit Mineralien angereichert.

Wie ein Siphon

„Seit dieser Entdeckung haben wir versucht herauszufinden, was diesen Flüssigkeitstransport antreibt und was bestimmt, in welche Richtung das Wasser in diesen unterirdischen Verbindungen strömt“, sagt Fisher. 2015 dann gelang es ihnen, mit Hilfe weitere Beobachtungsdaten und durch Computersimulationen, die Antwort zu finden.

Demnach funktionieren die verborgenen Transportrouten des Wassers zwischen Seamounts wie eine Art Schlauchwaage oder ein Siphon: Weil das kalte Tiefenwasser eine höhere Dichte hat als warmes, sucht es sich an der Basis der Unterseeberge seinen Weg weiter nach unten, ins Gestein hinein. Vor allem an großen Seamounts ist dabei das Gestein porös genug, um als Eintrittspforte zu diene, wie die Forscher erklären.

Das im Untergrund aufgeheizte Wasser tritt an hydrothermalen Quellen an den Hängen weit entfernter Seamounts wieder aus. © NOAA

Dichteunterschiede als Triebkraft

Am anderen Ende des Tunnels ist das Wasser aufgeheizt und damit weniger dicht – es steigt auf. Den Weg zurück ins offenen Meer findet es dabei vor allem über kleinere, hydrothermal aktive Seamounts. „Die Haupttriebkraft dieses Transports über Dutzende Kilometer ist der Unterschied in der Dichte zwischen der eintretenden kalten und der austretenden warmen Flüssigkeit“, so Fisher und seine Kollegen.

Weltweit betrachtet macht der verborgene Wasseraustausch über solche diese hydrothermalen Siphons einen wichtigen Teil des Wärmeaustauschs zwischen Erdinnerem und Oberfläche aus. Zusammen mit Schwarzen Rauchern könnten die Seamounts immerhin für ein Viertel der geothermischen Wärmeabgabe verantwortlich sein. „Und bisher ist die große Mehrheit der Orte, an denen dieser Prozess stattfindet, weder kartiert noch erkundet“, konstatieren die Forscher.

Nadja Podbregar
Stand: 26.08.2016