Eine Ozean-Kartierungsexpedition hat neues Licht auf den tiefsten Punkt der Erdoberfläche geworfen, den 2.500 Kilometer langen Marianengraben im westlichen Pazifik nahe Guam. Unter Verwendung eines Fächerecholots – modernster Ausstattung für die Kartografie des Meeresbodens – fanden Wissenschaftler vom Center for Coastal and Ocean Mapping / Joint Hydrographic Center der University of New Hampshire (UNH) vier “Brücken”, die den Graben überspannen und maßen dessen tiefsten Punkt mit höherer Genauigkeit als je zuvor.
Professor James Gardner und Professor Andrew Armstrong vom Center for Coastal and Ocean Mapping/UNH-NOAA Joint Hydrographic Center (CCOM/JHC) der UNH präsentierten ihre Ergebnisse auf dem kürzlichen Treffen der American Geophysical Union in San Francisco, dem weltgrößten jährlichen Treffen von Erd- und Planetenwissenschaftlern.
Bei der Kartografie des gesamten Marianengrabens – annähernd 400.000 Quadratkilometer – von August bis Oktober 2010 entdeckten die Forscher vier Brücken, die den Graben überspannen und sich bis zu 2.500 Meter über seinen Grund erheben. Während Satellitenbilder darauf hindeuteten, dass der Graben möglicherweise von einer solchen Brücke überspannt werden könnte, sagt Gardner, dass die Kartierungsmission die Existenz vier derartiger Strukturen bestätigt habe. “Das versetzte mich in Aufregung”, sagt er.
Die Grate entstanden, als die 180 Millionen Jahre alte Pazifische Platte und die deutlich jüngere Philippinische Platte kollidierten. Weil die ozeanische Kruste mit zunehmendem Alter abkühlt, “ist die pazifische Kruste viel, viel älter, deswegen taucht sie unter die Philippinische Platte”, sagt Gardner. Wenn unterseeische Berge auf der Pazifischen Platte unter die Philippinische Platte gezogen werden, werden sie gegen die Wand des Grabens gedrückt und bilden diese Grate.
“Es ist eine unglaublich komplexe Geologie. Diese Tiefseeberge wurden nicht vollständig subduziert, sie werden von der Platte blockiert”, sagt Gardner. Er vermutet, dass die Brücken mit Erdbeben-Subduktionszonen in Zusammenhang stehen, wie jener, die im März 2011 das Erdbeben in Japan auslöste.
Die Expedition führte auch die bislang präziseste Messung des Challengertiefs durch, dem tiefsten Punkt des Grabens (und der Erdoberfläche), das 10.994 Meter tief ist – plusminus 40 Meter. Die neue Messung wurde aus tausenden Echolotsignalen und einer detaillierten Analyse darüber berechnet, wie die Wassersäule die Echosignale verändern kann. Sie ist vergleichbar mit anderen Messungen des Challengertiefs, von denen manche tiefer sind.
“Wenn man es mit Etwas zu tun hat, das elf Kilometer tief ist, muss man sich mit gewissen Unsicherheiten in dem System beschäftigen”, sagt Gardner. Das Challengertief ist tiefer als der Mount Everest hoch ist.
Fächerecholote messen die Tiefe, indem sie akustische Energie zum Meeresboden schicken und dann das zurückkommende Signal analysieren. Unter einem Schiff angebracht, erfassen die Instrumente einen fächerförmigen Streifen des Meeresbodens. Die Auflösung der resultierenden Bilder – ein Pixel pro 100 Meter – ist deutlich genauer als bei früheren Messsystemen. Hydrografen und Meereskartografen wie Armstrong und Gardner beschreiben den Prozess der Kartierung einer Region als “Rasenmähen”, bei der überlappende Streifen der fraglichen Region erstellt werden.
Diese Mission zum Marianengraben, die dritte und vierte Expedition von Wissenschaftlern der UNH in dieses Gebiet, wurde unternommen, um Daten zu sammeln, die benutzt werden können, um einen erweiterten Kontinentalschelf unter Artikel 76 der United Nations Convention of the Law of the Sea (UNCLOS) (das Seerechtsübereinkommen der Vereinten Nationen, Anm. d. Red.) zu befürworten.
Alle Daten sind auf der CCOM-Website öffentlich verfügbar: http://www.ccom.unh.edu/
Quelle: http://www.unh.edu/news/cj_nr/2012/feb/bp06trench.cfm
(THK)
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