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Wissensspeicher und Forschermagnet

Das Bohrkernlager an der Universität Bremen zieht Klima- und Meeresforscher aus aller Welt an.

Aneinandergelegt würden die Bohrkerne eine Kette von140 Kilometern bilden.
Aneinandergelegt würden die Bohrkerne eine Kette von140 Kilometern bilden. Foto: Ingo Wagner

Wer der Geschichte des Meeres auf den Grund gehen will, muss die schwere Metalltür des Kühlhauses passieren, um danach bei 4° Celsius frierend zwischen den Hochregalen zu stehen. Darin liegen dicht gestapelt unzählige, sorgfältig beschriftete Plastikröhren. Jede dieser anderthalb Meter langen und sieben Zentimeter dicken Röhren ist mit Sand, Schlamm und Gestein gefüllt. Meeresbodenproben also, aber aufwändig und zum Teil in großer Tiefe gewonnen. Die Röhren enthalten so genannte Bohrkerne, in denen die Ablagerungen vergangener Zeiten sichtbar sind. "Wir beherbergen hier einen wissenschaftlichen Schatz", sagt Dr. Ursula Röhl, Leiterin des IODP-Bohrkernlagers im MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen.

Expeditionen mit internationalen Forscherteams

Die Vidar Viking (hier im Nordpolarmeer) geht 50 Mio. Jahren Klimageschichte auf den Grund.
Die Vidar Viking (hier im Nordpolarmeer) geht 50 Mio. Jahren Klimageschichte auf den Grund. Foto: M. Jakobsson, IODP

IODP steht für Integrated Ocean Drilling Program. Für dieses Tiefseebohrprogramm stechen regelmäßig Forschungsbohrschiffe mit internationaler Besatzung in See. Die Wissenschaftler stammen aus Japan, den USA, Europa, Kanada, China, Südkorea, Australien und Neuseeland. Bei ihren Schiffseinsätzen fördern sie Stück für Stück Vergangenheit zutage. "Die übereinanderliegenden Ablagerungen im Meeresboden geben die Geschichte der Vergangenheit vergleichbar den Seiten eines Geschichtsbuches wieder", erklärt Röhl, die als Geologin bereits an diversen Expeditionen teilgenommen hat, zuletzt auf den Walfischrücken vor Namibia.

Anhand der Proben lässt sich zum Beispiel ermitteln, wie sich die Wassertemperatur oder der Meeresspiegel im Laufe der Jahrmillionen verändert haben. Die Wissenschaftler können unter anderem rekonstruieren, wie lange eine Erderwärmungsphase andauerte und wie die Lebewesen darauf reagierten. Solche Daten liefern in Kombination mit Klimamodellen wichtige Erkenntnisse, weil sie dazu beitragen können, genauere Prognosen von Klimaveränderungen in der Zukunft zu ermöglichen. "Um die geologischen Prozesse auf der Erde zu entschlüsseln, muss man schon in die Ozeane gehen - schließlich sind etwa 70 Prozent der Erdoberfläche vom Meer bedeckt", sagt Ursula Röhl.

Die Bohrexpeditionen dauern üblicherweise zwei Monate und sind oft eine technische und logistische Herausforderung: Beispielsweise waren 2004 drei Eisbrecher mit einem Wissenschaftlerteam aus elf Ländern für zwei Monate in der Arktis im Einsatz, etwa 250 Kilometer vom Nordpol entfernt. 430 Meter Sedimentkerne - die untersten Schichten bis zu 56 Millionen Jahre alt - wurden dabei in meterlangen Segmenten, geschützt von einem Plastikrohr aus dem Meer gezogen. Noch auf dem Schiff nehmen die Forscher erste Messungen vor. Als handlichere 1,5-Meter-Abschnitte landen die Bohrkerne schließlich in einem der weltweit nur drei Bohrkernlager des IODP. Das eine steht in Bremen, die anderen in Japan und den USA.

Bremen hat das größte Bohrkernlager

Das Kernlager im Bremer MARUM-Gebäude an der Universität Bremen ist das größte dieser drei Archive, es beherbergt die Schätze von fast vier Jahrzehnten wissenschaftlicher Bohrarbeit. Sämtliche Bohrkerne aus dem Atlantik, dem Arktischen Ozean, dem Mittelmeer und dem Schwarzen Meer liegen hier - aneinandergereiht würden sie eine rund 140 Kilometer lange Linie bilden. Jeder Bohrkern ist in zwei Hälften geteilt, eine Arbeits- und eine Archivhälfte. Während die Archivhälfte unversehrt bleiben soll, dürfen die Forscher aus der Arbeitshälfte Proben entnehmen, allerdings nur nach offizieller Genehmigung entsprechend den Richtlinien des Programms.

Mit sicherem Blick zieht Walter Hale eine Archivhälfte aus dem Hochregal und trägt sie ins Labor. "Es gibt immer so Highlights, auf die sich alle gleich stürzen", sagt der Amerikaner, der die eingehenden Probenanträge bearbeitet. "Das hier ist einer unserer spektakulärsten Kerne." Er zeige, wie der Meeresboden vor etwa 65 Millionen Jahren aufgebaut war, also zu der Zeit, als auf der mexikanischen Halbinsel Yukatan ein Meteorit einschlug, woraufhin etwa 70 Prozent aller Pflanzen- und Tierarten einschließlich der Dinosaurier ausstarben.

Der Meteorit und das Meer

Der Bohrkern wurde im atlantischen Ozean, ungefähr 1.000 Kilometer vom Einschlagsort entfernt, gewonnen. Eine dicke grüne Schicht ist im Längsschnitt zu sehen, darüber ein brauner Saum. "Diese grünliche Lage besteht aus zerplatztem und aufgeschmolzenem Gestein, welches durch den Meteoriteneinschlag durch die Luft geschleudert wurde", erklärt Walter Hale. Später sei dann der braune Staub mit einem hohen extraterrestrischen Iridium-Anteil darübergerieselt. Über der Staubschicht enthielt der Meeresboden zunächst kaum noch Mikroorganismen. "Das Besondere an dem Kern ist, dass er die Auswirkungen des Meteoriteneinschlags genau dokumentiert."

Um die 150 Wissenschaftler besuchen jährlich die Einrichtung, rund 30.000 Proben nahmen Gäste und Mitarbeiter im vergangenen Jahr. Außerdem finden in den Laboren des Kernlagers sogenannte "Onshore Science Parties" statt: Einige Monate nach der Expedition kommt das gesamte Forscherteam für mehrere Wochen nach Bremen, um die Bohrkerne einer Reihe von Messungen zu unterziehen und um sie für Analysen in den Heimatlaboren detailliert zu beproben. "Dann geht es hier richtig rund", sagt Ursula Röhl. Die Leiterin schätzt den Kontakt zu Fachkollegen aus aller Welt. Doch auch andere Besucher sind Röhl zufolge willkommen und können das Bohrkernlager nach Anmeldung besichtigen.

Mehr unter www.marum.de

5.466 Zeichen, Autorin: Astrid Funck

Pressekontakt:

Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (Marum)

Albert Gerdes

E-Mail: agerdes[at]marum.de