Thermalquellen

30.000 Jahre unter dem Meer

26. Juli 2003 Bei 30 Grad Nord und 42 Grad West ragt ein Bergmassiv mehr als 3000 Meter über den Grund des Nordatlantiks. "Atlantis-Massiv" heißt es, treffenderweise, denn sein Gipfel könnte einst als Insel aus dem Wasser geragt haben - vor vielen hunderttausend Jahren. Dann versank der Berg. Heute liegt sein höchster Punkt 700 Meter unter der Meeresoberfläche. Menschenaugen haben den Ort zum ersten Mal vor drei Jahren erblickt, im Scheinwerferlicht des Forschungs-tauchbootes "Alvin".

Damals bot sich den Forschern um Deborah Kelley von der University of Washington in Seattle südlich des Gipfels von Atlantis ein atemberaubender Anblick: weiße Zinnen und Säulen, manche davon Dutzende Meter hoch. Die Entdeckung war fast so sensationell, als wenn es sich bei dem "Lost City Field", wie die Formation heute heißt, wirklich um die Reste einer versunkenen Stadt gehandelt hätte. Denn es handelt sich dabei um hydrothermale Schlote. Sie bestehen aus Mineralien, die kristallisieren, wo heißes Quellwasser auf die Kälte der Tiefsee trifft. Neueste Untersuchungen, die Kelley mit Gretchen Früh-Green von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich nun in Science veröffentlichte, zeigen, daß am Atlantis-Massiv schon seit mindestens 30000 Jahren heißes Wasser austritt.

Zu weit von Magmakammern entfernt

Die meisten der weltweit über 40 bisher bekannten Tiefsee-Thermalquellen müssen wesentlich jünger sein, entspringen sie doch ziemlich genau entlang der Grate der mittelozeanischen Rücken. Diese bilden ein weltumspannendes System von Gebirgsketten, die sich dort aufwölben, wo die tektonischen Platten der Erdkruste auseinanderdriften und aus heraufdrängendem heißem Mantelgestein neue ozeanische Kruste entsteht. Diese hydrothermalen Quellen sind immer so jung wie der Meeresboden, aus dem sie sprudeln. Und sie sind vulkanisch. Die Energie, die einsickerndes Seewasser dort auf bis zu 400oC erhitzt, kommt direkt aus der Glut des Erdinneren. Rings um die Schlote läßt diese Energie in nachtdunkler Tiefe bizarre Ökosysteme gedeihen.

Auch Lost City ist dicht besiedelt, wenn auch nicht von Riesenmuscheln oder absonderlichen Röhrenwürmern, wie manche Quellen im Pazifik, sondern von einem Teppich aus Bakterienkulturen. Das allerdings ist überraschend genug. Denn anders als die acht übrigen bekannten Thermalquellen im Atlantik befindet sich das Lost City Field 15 Kilometer westlich des mittelatlantischen Rückens - zu weit entfernt von den Magmakammern der Spreizungszone. Das immerhin noch 40o bis 70oC warme Wasser der Lost-City-Quellen muß also anders erwärmt worden sein.

Chemisch beheizt

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Darauf weist vor allem seine chemische Zusammensetzung hin. Das Wasser ist ungewöhnlich alkalisch und enthält einen anderen Mineralmix als die meisten submarinen Thermalquellen. Während die Kamine von "Broken Spur" oder "Lucky Strike" aus schwarzen Schwefelmineralen bestehen, sind die weißen Zinnen der Lost City aus Magnesiumhydroxyd und Carbonat aufgebaut, was auch ihre zum Teil abnorme Größe von bis zu 60 Metern erklärt. Der höchste bekannte Schwefelschlot - er wurde von den Forschern "Godzilla" getauft und stand am Grunde des Nordpazifiks, bis er vor ein paar Jahren zusammenstürzte - brachte es dagegen nur auf 45 Meter.
Die Besonderheiten des Lost City Field haben mit dem Grundgestein zu tun, dem sein Quellwasser entströmt und das sich von dem üblichen Basalt des mittelatlantischen Rückens unterscheidet. Das Atlantis-Massiv besteht nämlich zum großen Teil aus Peridotit, einem Gestein des Erdmantels, das mit Wasser unter Wärmeentwicklung zu Serpentinit reagiert. Dies ließ Kelley, Früh-Green und ihre Kollegen schon kurz nach ihrer Entdeckung vermuten, was ihre jetzt veröffentlichten Analysen erhärten: Lost City wird nicht geothermisch, sondern chemisch beheizt.

Millionen Jahre aktiv

Das aber würde bedeuten, daß hydrothermale Quellen - und Ökosysteme, die von ihnen leben, nicht nur entlang der Achse der mittelozeanischen Rücken vorkommen können, sondern überall dort, wo die Kräfte des Erdinneren Peridotit mit Seewasser in Kontakt bringen. Und wie das hohe Alter der Lost City beweist, dürften solche heißen Quellen dann sehr lange sprudeln. Schließlich reicht es, wenn der Meeresboden geologisch so aktiv ist, daß immer genug neue Spalten und Brüche enstehen, um Seewasser zu frischem Peridotit vordringen zu lassen. Die Forscherinnen schätzen, daß Quellen vom Lost-City-Typ mehrere hunderttausend, vielleicht sogar Millionen Jahre lang aktiv bleiben könnten.

Andere Wissenschaftler vermuten nun, daß es genau diese Art von Thermalquellen war, die in der Frühzeit der Erde die Entstehung des Lebens ermöglichten. Während es damals an der frischen Luft der Erdatmosphäre möglicherweise noch zu rauh und unbeständig zuging, mag die sanfte Wärme und das streng alkalische Milieu tiefseewasserumspülten Peridotits vielleicht genau die Umgebung gewesen sein, in der die ersten zarten Zellen gedeihen konnten.

Text: Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung, 27.07.2003, Nr. 30 / Seite 54

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