Datierung von Karbonatpräzipitaten in Basalten vom Louisville seamount trail: Anhaltspunkte für lang anhaltende Wechselwirkungen zwischen Meerwasser und Meeresboden

• Antragsteller: Dr. Elmar Albers; Professor Dr. Wolfgang Bach; Dr. Axel Gerdes
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 448970447

Mächtige Sedimentdecken verhindern in der Regel die Zirkulation von Meerwasser durch alte ozeanische Kruste und somit auch Wechselwirkungen zwischen diesen. Weltweit werden die Sedimentdecken jedoch von abertausenden vulkanischen Tiefseebergen und Ozeaninseln durchbrochen. Diese sind selbst meist nur von dünnen Sedimentschichten bedeckt, wodurch potentiell die Zirkulation von hydrothermalen Fluiden und damit verbundene Wechselwirkungen zwischen Meerwasser und Seebergen über lange Zeiträume hinweg möglich sein sollten. Dies würde sowohl den Austausch von chemischen Stoffen und Wärme begünstigen als auch die Meerwasserchemie beeinflussen – vergleichbare Einflüsse wurden schon früher für Hydrothermalflüsse nahe mittelozeanischer Rücken bestätigt. Wechselwirkungen zwischen Tiefseebargen und Meerwasser standen bislang jedoch wenig im Fokus der Forschung und bleiben daher kaum verstanden.Wir beantragen Mittel für eine Studie die beantworten kann ob Seeberge wirklich über lange Zeiträume hinweg mit Meerwasser interagieren oder ob die Wechselwirkungen bald nach der Entstehung der Seeberge nachlassen. Wir schlagen vor Karbonatpräzipitate von vier Tiefseebergen des Louisville seamount trails, SW Pazifik, zu datieren. Die Seeberge entstanden zwischen ~50 und 74 Ma vor heute und wurden während International Ocean Discovery Program Expedition 330 angebohrt. Unser Probensatz umfasst 59 kalzitische oder aragonitische Karbonate die in Adern oder Hohlräumen präzipitiert sind. In Vorarbeit für diesen Antrag wurden bereits Haupt- und Spurenelemente als auch C, O und Sr Isotopendaten dieser Karbonate erhoben. Die Daten weisen auf niedrige Bildungstemperaturen (<30°C) und unterschiedlich starke Wechselwirkungen zwischen Meerwasser und Basalt hin. In situ U–Pb Altersdatierungen sind eine solide Methode die Belege für eine der beiden Möglichkeiten liefern wird – entweder entstanden die Karbonate in einem kurzen oder in einem langen Zeitraum nach der Bildung der Seeberge.Frühere Studien ergaben, dass das jährlich durch Seeberge und Ozeaninseln fließende Wasservolumen dem ähnelt, welches durch Basalte an mittelozeanischen Rücken fließt. Neben direkten Einsichten in die Dauer von Meerwasser–Seeberg-Interaktionen können wir mit den Karbonataltern erste Abschätzungen entwickeln wie viel CO2 jährlich von Seebergen aufgenommen wird.Zusammengefasst planen wir die Dauer von potentiell weit verbreiteten und lang andauernden Wechselwirkungen zwischen Meerwasser und Seebergen zu untersuchen, als auch deren direkte Implikationen für den tiefen Kohlenstoffkreislauf. Mit der vorgeschlagenen Studie können wir direkt die Wichtigkeit und das Ausmaß dieser Wechselwirkungen erfassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen