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Geologie : Uralte Quelle im Bergwerk

  • -Aktualisiert am

Eine Gasblase blubbert aus einer Wasserquelle, die mindestens 1,5 Milliarden Jahre alt ist. Bild: J. Telling

Bei Bohrungen in einem Bergwerk in Kanada sprudelte Geologen uraltes fossiles Wasser entgegen. Das Alter der Quelle schätzen sie auf mindestens 1,5 Milliarden Jahre.

          Wer jemals in das Erkundungsbergwerk im Salzstock Gorleben eingefahren ist, dem werden Geologen unter Tage einige Stellen im Salz gezeigt haben, an denen kleine Mengen von Fluiden austreten. Diese wässrigen, hochkonzentrierten Salzlaugen, in denen auch Kohlenwasserstoffe enthalten sein können, sind Reste jenes Meerwassers, das in der geologischen Epoche des Zechstein weitgehend verdampfte. Dabei entstanden am Meeresgrund die großen Salzvorkommen des heutigen Norddeutschen Beckens. Die kleinen Wasserlinsen im Salz sind danach etwa 250 Millionen Jahre alt. Dass das Wasser über eine derart lange Zeit im Salz gebunden geblieben ist, wird als eines der vielen Argumente herangezogen, die für die Eignung Gorlebens als Endlager für Atommüll sprechen.

          Obwohl das Alter der Fluide unter Gorleben zunächst überrascht, sind diese Wasserlinsen nicht ungewöhnlich. Schließlich war das Salz ursprünglich im Meerwasser gelöst, und das Zechsteinmeer ist vor einer viertel Milliarde Jahre nicht vollständig verdampft. Deshalb ist der jüngste Fund einer Gruppe kanadischer und britischer Geologen eine große Überraschung: Bei Bohrungen in einem Goldbergwerk in Kanada sprudelte den Forschern plötzlich Wasser entgegen, das mindestens 1,5 Milliarden Jahre, vielleicht sogar zehnmal so alt ist wie das Wasser unter Gorleben.

          Junges Wasser - altes Wasser

          Die Entdeckung ist noch in anderer Hinsicht eine Sensation. Denn das Wasser entstammt kristallinem Gestein, bei dessen Entstehung Wasser keine Rolle gespielt hat. Zwar gibt es in Klüften und Spalten kristalliner Gesteinskörper wie Graniten und Gneisen auch reichlich fließendes Wasser. Es handelt sich aber um Grundwasser oder versickerten Niederschlag. Solches Wasser ist deshalb normalerweise vergleichsweise jung und vielleicht einige hundert, höchstens ein paar tausend Jahre alt. Das älteste Wasser, das bislang in kristallinem Gestein gefunden wurde, stammt aus dem 2,8 Kilometer tiefen Bergwerk in Witwatersrand in Südafrika und ist 25 Millionen Jahre alt.

          In den Bergwerken rund um die Ortschaft Timmins in der kanadischen Provinz Ontario werden Kupfer, Zinn und Edelmetalle abgebaut. Die Lagerstätte entstand im Präkambrium vor mindestens 2,7 Milliarden Jahren, als es in dieser Gegend zu schweren untermeerischen Vulkanausbrüchen kam. Im Laufe der Zeit wandelte sich das Vulkangestein in kristallines Material, sogenanntes Kristallin, um. Das Gestein unter Ontario gehört damit zu den ältesten kristallinen Schilden der Welt.

          Der Überraschungsfund im Bergwerk

          Bei 2,4 Kilometer tief reichenden Erkundungsbohrungen von der untersten Sohle der Bergwerks stießen Geologen unverhofft auf eine Wasserquelle. Zunächst dachten die Bohrtechniker, es handele sich um gewöhnliches Grubenwasser, mit dem Bergleute in nahezu jeder Schachtanlage zu kämpfen haben. Erste Analysen des Wasser zeigten aber einen hohen Gehalt an Edelgasisotopen. Um dem Ursprung und dem Alter des Grubenwassers auf die Spur zu kommen, wurden Proben an die Universität im britischen Manchester geschickt. Dort haben sich Chris Ballentine und seine Kollegen auf die detaillierte Analyse von Isotopen in Fluiden spezialisiert. Sie nutzen zur Altersbestimmung dabei vor allem die Isotope der Edelgase Xenon und Krypton. Diese Isotope reichern sich im Wasser an, wenn es lange Zeit den radioaktiven Zerfällen in den Gesteinen der Erdkruste ausgesetzt ist.

          Der älteste fossile  Tropfen

          Wie die Forschergruppe, zu der auch Wissenschaftler der Universitäten in Lancaster, Toronto und Hamilton (Ontario) gehören, in der Zeitschrift „Nature“ (Bd. 497, S. 357) berichtet, ergaben die Isotopenanalysen, dass das Grubenwasser von Timmins mindestens 1,5 Milliarden Jahre lang, wahrscheinlich aber noch länger in dem Gesteinskörper eingeschlossen war. Es handelt sich damit zweifellos um das älteste Wasser der Welt. Im Gegensatz zu den statischen, jeweils nur wenige Liter Fluid enthaltenden Wasserlinsen im Salz von Gorleben, kommen im Bergwerk von Timmins große Mengen des uralten Wassers vor. Der Bohrmannschaft sprudelte es mit einer Rate von zwei Litern pro Minute entgegen.

          Quelle: F.A.Z.

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