Gas chemistry and carbon cycling at hydrothermal systems along the Mid-Atlantic Ridge: time- and space-referenced biogeochemical and isotopic investigations
Zusammenfassung der Projektergebnisse
An Proben hydrothermaler Plumes und Fluide wurden die Konzentrationen und die isotopische Zusammensetzung gelöster Gase bestimmt. Die Proben wurden auf den Forschungsfahrten M60-3, M64-2, M 68-1, L’Atalante Leg 1, L’Atalante Leg 2, MSM10-3 und M78/2 gewonnen, wobei letztere vom Antragsteller koordiniert und geleitet wurde. Basierend auf den immer direkt nach der Probenahme auf dem Schiff durchgeführten Konzentrationsmessungen an Proben aus der Wassersäule konnten Areale entlang des MAR auf hydrothermale Aktivität kartiert und bisher unbekannte Hydrothermalquellen (Lilliput) entdeckt werden. In Verbindung mit den δ13C-Werten und Messungen der 3He-Konzentrationen wurden neue Einsichten in die Ausbreitung hydrothermaler Plumes und den dabei auftretenden Umsetzungen der gelösten reaktiven Gase erarbeitet. Die direkt an den Austritten gesammelten hydrothermalen Lösungen wurden an Bord auf die Konzentrationen an CH4 sowie H2 und, auf der M78/2, für ausgewählte Proben CO und CO2 bestimmt. In Zusammenarbeit mit den biologischen Arbeitsgruppen erfolgten an Bord Experimente zur biologischen Umsetzung reaktiver Gase von freilebenden und symbontischen Mikroorganismen. Dabei konnten erstmals klare Hinweise darauf gefunden werden, dass symbiotisch in Tieren der hydrothermalen Lebensgemeinschaften lebende Mikroorganismen neben Methan und Schwefelwasserstoff auch Wasserstoff metabolisch umsetzen. Aus den Gehalten an stabilen Isotopen des Methans und Wasserstoffs wurden isotopenthermometrisch Temperaturen der Fluidaustritte und der tiefen Reaktionszone berechnet. Die Daten lassen annehmen, das Wasser-Gesteins-Reaktionen in einigen Hydrothermalsystemen bei extrem hohen Temperaturen > 1000°C stattfinden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Seifert, R
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Petersen, J.M., Zielinski, F.U., Pape, T., Seifert, R., Moraru, C., Amann, R., Hourdez, S., Girguis, P.R., Wankel, S.D., Barbe, V., Pelletier, E., Fink, D., Borowski, C., Bach, W., and Dubilier, N.
