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BGR: Starke Winde vor Mexiko haben Einfluss auf möglichen Tiefseebergbau im Pazifik

Datum 05.12.2017

Ein möglicher Tiefseebergbau im deutschen Lizenzegebiet im zentralen tropischen Pazifik muss auch Wettereinflüsse berücksichtigen. So herrschen im Gebirge Mexikos vor allem von Mai bis November starke Stürme. Sie sorgen für die Entstehung großflächiger ozeanischer Wirbel, die in 2500 Kilometern Entfernung von der Küste Auswirkungen auf den Meeresboden in vier Kilometer Tiefe und damit auf den geplanten Abbau von Manganknollen haben. Das fanden Wissenschaftler der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) und der Scottish Association for Marine Science (SAMS) heraus.

Bergung einer StrömungsverankerungBergung einer Strömungsverankerung nach einem Jahr Einsatz auf dem Meeresboden des zentralen Pazifiks (deutsches Lizenzgebiet für Manganknollenexploration) Quelle: BGR

Im deutschen Lizenzgebiet im Zentralpazifik zwischen Hawaii und Mexiko erkundet die BGR im Auftrag der Bundesregierung Vorkommen von Manganknollen. Die Knollen liegen hier in großer Dichte auf dem Meeresboden. Sie gelten als eine mögliche zukünftige Quelle für Nickel, Kupfer, Kobalt und verschiedene Hochtechnologiemetalle zur Deckung des weltweiten Rohstoffbedarfs. Bei einem Abbau der Knollen durch Großgeräte würden feine Sedimentpartikel aufgewirbelt, die als Trübewolke in Bodennähe verdriften und sowohl die Lebensfunktionen der dort lebenden Tiere als auch generell die Nahrungskette beeinträchtigen.

Zusammen mit ihren schottischen Kollegen untersuchte die BGR-Wissenschaftlerin Dr. Annemiek Vink das Verdriften derartiger Trübewolken, deren räumliche Ausdehnung noch weitgehend unbekannt ist. Die stündliche Vermessung von Strömungsgeschwindigkeiten am Meeresboden des deutschen Lizenzgebietes über drei Jahre hinweg in 4100 Metern Tiefe lieferte die Daten dafür. Die Beobachtungen zeigen, dass die energiearme Tiefsee regelmäßig für eine Zeitdauer von mehreren Wochen deutlich energiereicher wird, wenn riesige ozeanische Wirbel ähnlich wie Tornados in der Atmosphäre über das Gebiet ziehen.

Landengen im Gebirge von Mexiko – der Tehuantepec und der Papagayo – verursachen stürmische Winde, die diese großen ozeanischen Wirbel mit Durchmessern von 100 Kilometern an der Oberfläche erzeugen. Drei- bis achtmal jährlich lösen sie sich von der Küste und wandern langsam Richtung Westen. Einige dieser Wirbel erreichen das Lizenzgebiet und haben einen starken Einfluss auf die Strömung am Boden der Tiefsee. Sie sorgen dafür, dass sich die Strömungsgeschwindigkeit in einem Zeitfenster von einigen Wochen von 4 auf 13 Zentimetern pro Sekunde erhöht. Eine Computersimulation des SAMS zeigt nun erstmalig, dass Trübewolken, die bei einem Abbau im industriellen Maßstab entstehen würden, unter dem Einfluss dieser Wirbel über Entfernungen von mehreren Zehner Kilometern am Meeresboden transportiert werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Anzahl ozeanischer Wirbel in El Niño-Jahren deutlich zunimmt.

„Mit diesen neuen Erkenntnissen lässt sich das Verdriften solcher Trübewolken durch einen möglichen zukünftigen Tiefseebergbau nun mehrere Monate im Voraus vorhersagen. So könnten Bergbauunternehmen rechtzeitig vor dem Eintreffen der ozeanischen Wirbel Maßnahmen ergreifen, um die Auswirkungen solcher Trübewolken so weit wie möglich zu reduzieren“, erklärt Annemiek Vink. Das internationale Forschungsprojekt MIDAS (Managing Impacts of Deep-SeA ReSource Exploitation), in dessen Rahmen diese Studie 2013 bis 2016 unter Beteiligung der BGR durchgeführt wurde, hatte die Europäische Kommission gefördert. „Die Forschungsergebnisse helfen, optimierte Lösungskonzepte für einen umweltschonenden Abbau zu entwickeln, um die Entstehung und Ausbreitung einer Trübewolke schon im Ansatz so weit wie möglich zu reduzieren“, erläutert Frau Dr. Vink.

Fachpublikation

Dmitry Aleynik, Mark E. Inall, Andrew Dale & Annemiek Vink: Impact of remotely generated eddies on plume dispersion at abyssal mining sites in the Pacific. Scientific Reports 7, Article number: 16959 (2017). doi:10.1038/s41598-017-16912-2

Lesen Sie dies und mehr auf den Seiten der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe BGR (Link zur Fachpublikation, Informationen zur Forschungsarbeit der BGR im deutschen Lizenzgebiet im Pazifik, mehr zum EU-Projekt MIDAS, ...)