Räumliche und zeitliche Entwicklung der Wechselwirkung zwischen Plume und Rücken und ihre geo- und biologischen Auswirkungen auf das Foundation Segment (Pazifisch-Antarktischer Rücken) – SPRINTER

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Philipp Brandl; Professorin Dr. Angelika Brandt; Professorin Dr. Mirjam Perner; Professorin Dr. Sylvia Gertrud Sander
• Fachliche Zuordnung: Geologie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Strukturbiologie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564896340

Plume-Rücken Wechselwirkungen sind in der modernen Plattentektonik weit verbreitet. Plumes sind durch höhere Aufschmelzgrade eines angereicherten Mantels und einen Mantelfluss charakterisiert, der sich deutlich von mittelozeanischen Rücken unterscheidet. Der südpazifische Foundation Plume ist vergleichsweise schwach aber injiziert einen geochemischen ‚Tracer‘ in den angrenzenden Pazifisch-Antarktischen Rücken (PAR). Der Nachweis dieses Signals in Gesteinen unterschiedlichen Alters ermöglicht die Rekonstruktion der Wechselwirkung zwischen den beiden Systemen über mindestens 5 Millionen Jahre. Brandl et al. (2024) haben gezeigt, dass zumindest heute eine asthenosphärische Strömung die Ausbreitung des Plume-Materials entlang des PAR kontrolliert. Das geochemische Signal dieser Wechselwirkung ist in Gesteinen der ozeanischen Kruste westlich des PAR erhalten und wir schlagen daher vor, Proben senkrecht zur PAR-Achse zu nehmen. Zudem finden sich am PAR zahlreiche felsische Dome, die mit aktiven Hydrothermalquellen in Verbindung stehen. Das geologische Umfeld und die Bildung der felsischen Gesteine sowie die Fauna der damit verbundenen Hydrothermalquellen sind weitestgehend unbekannt. Wir planen diese Region mit AUV und ROV systematisch zu erforschen. Von besonderer Bedeutung ist das Zusammenspiel zwischen differenzierten Wirtsgesteinen und hydrothermalen Fluiden sowie der Einfluss auf hydrothermale Präzipitate, Nährstoffe, Mikroben und Faunengemeinschaften. Bislang gibt nur wenige biologische Erkenntnisse über den PAR zwischen 34°S und 42°S, mit einigen Videoaufnahmen von 37°47'S. Diese vorläufigen Daten deuten auf eine eigenständige biogeografische Region der Hydrothermalfauna hin. Repräsentative Proben der Fauna müssen erst noch genommen werden, da sie integral für die Identifizierung der Arten und das Verständnis der Beziehungen zwischen den Arten in verschiedenen Regionen sind. Die von uns vorgeschlagene Studie zielt auf ein ganzheitliches Verständnis der Foundation-PAR Plume-Rücken Wechselwirkung vom Mantel und der Kruste bis zur Hydro- und Biosphäre ab.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2520: Bereich Infrastruktur - Forschungsschiffe