Unter dem Marianengraben befindet sich etwas sehr Geheimnisvolles, das Einfluss auf den ganzen Planeten hat. Eventuell könnte es sogar die Fragen über die Entstehung des Lebens auf der Erde beantworten.
Wir wissen mehr über den Mars als über die Ozeane unserer Erde. Die Oberfläche des roten Planeten ist komplett kartiert, der Boden der Weltmeere noch lange nicht. Da unten wartet eine geheimnisvolle Welt auf uns, in der es noch jede Menge zu entdecken gibt. Und einer der Orte, der die Fantasie am meisten anregt, ist der Marianengraben, der beeindruckendste Tiefseegraben unseres Planeten.
Zwischen der philippinischen und der pazifischen Kontinentalplatte erstreckt er sich bis zu elf Kilometer in die Tiefe. Die Tiefen des Mariengrabens gehören noch zu den letzten unerforschten Orten unserer Erde. Die tiefste Stelle der Weltmeere liegt im Marianengraben, welche Stelle das genau ist, darüber ist man sich nicht einig. Es gibt mehrere Anwärter und die unterscheiden sich alle um ein paar Meter. Die beiden Favoriten für die tiefsten Stelle sind das Challenger Tief mit einer Tiefe von 10.994 Metern und das Witjaftief mit einer Tiefe von 11.034 Metern. Es gibt aber bei beiden Messungenauigkeiten von plus minus 40 Metern.
Tiefsee-Gigantismus im Marianengraben
Und selbst in den unvorstellbaren Tiefen des Marianengrabens existiert noch Leben. Allerdings keine Megalodons oder so. Das wäre zwar cool, aber gehört ins Reich der Fantasie. Tiefseeroboters haben in einer Tiefe von 8.145 Metern dort unten tatsächlich noch Fische gefunden. Und nicht nur Fische, auch gigantische Krebse, die viel größer sind als ihre Verwandten weiter oben in den Ozeanen. Dieses Phänomen bezeichnet man als Tiefsee-Gigantismus.
Aber wir wollten ja heute herausfinden, was sich unter dem Marianengraben befindet. Stellen wir uns mal vor, Ihr habt eure Tauchtour in den Marianengraben entgegen aller Warnungen doch durchgeführt und jetzt steht Ihr am tiefsten Punkt auf dem Meeresboden und bohrt euch von dort nach unten. Wo würdet Ihr ankommen?
Genau, in der Erdkruste. Die Erdkruste besteht aus einer dünnen Schicht aus festem Gestein, die auf einer dickeren Schicht aus weicherem, plastischem Gestein ruht, dem Erdmantel. Und jetzt kommt das Interessante: Die Dicke der Erdkruste variiert je nachdem, ob sie sich unter Kontinenten oder unter dem Ozean befindet. Die durchschnittliche Dicke der Erdkruste beträgt etwa 30 Kilometer unter den Kontinenten und etwa sieben Kilometer unter den Ozeanen.
Die Erdkruste unter dem Marianengraben
Die ozeanische Kruste unter dem Marianengraben ist besonders dünn, weil der Marianengraben selbst ja schon so tief nach unten reicht. Würde man sich zum Erdkern bohren wollen, wäre der Boden des Marianengrabens also nicht der schlechteste Startpunkt – das aber ist natürlich völlig unmöglich. Trotzdem wissen wir schon jede Menge über den Erdkrustenbereich unter dem Marianengraben. Der Graben bildet sich an der Stelle, wo sich zwei tektonische Platten treffen. Die philippinische Platte taucht fast senkrecht unter die pazifische Platte ab, das nennt man Subduktion. Diese Subduktion führt dazu, dass die ozeanische Erdkruste unter der Pazifischen Platte in den Mantel geschoben wird und somit die Erdkruste an dieser Stelle dünner wird.
Und da stellt sich jetzt die Frage: Wenn diese tektonischen Platten dort untereinander gleiten, was passiert mit dem darüber liegenden Wasser? Das wird von der abtauchenden Erdplatte mit nach unten befördert. Wasser aus den Tiefen des Marianengrabens wird also in der Subduktionszone in die unter der Erdkruste liegende Mantelschicht befördert. Das passiert auch in anderen Subduktionszonen, sodass ein erheblicher Teil des weltweiten Wasservorrats gar nicht in den Ozeanen oder der Atmosphäre gespeichert ist, sondern im Erdmantel.
Nicht von tief unten, aber von weit oben: Ein echter Eisenmeteorit aus dem All!
Wasserkreislauf unter der Erdkruste
Vor einigen Jahren fanden Wissenschaftler heraus, dass das Wasser bis zu 24 Kilometer in die Tiefe verfrachtet wird, also weit unter die Erdkruste. Stellt euch mal vor, Ihr seid eine kleine Garnele und schwimmt nichtsahnend in der Tiefsee rum und plötzlich werdet Ihr unter die Erdkruste subduziert.
Eine Sache ist aber auffällig: Der Meeresspiegel sinkt nicht ab, obwohl so viel Wasser im Erdmantel verschwindet. Nach den Gesetzen der Logik, muss es also irgendwo wieder in den Ozean austreten. Es gibt scheinbar einen gigantischen weltweiten Wasserkreislauf durch den Erdmantel. Und jetzt wird es wirklich aufregend: Forscher denken, dass ein großer Teil des Wassers aus Tiefseevulkanen wieder in die Ozeane gelangt. Genauso wie auf der Erdoberfläche Vulkane dort entstehen, wo sich Kontinentalplatten treffen.
Stammt das irdische Leben aus den Tiefseevulkanen?
Viele Wissenschaftler denken, dass genau in diesen Tiefseevulkanen das irdische Leben entstanden sein könnte. Das nennt man hydrothermale Ursuppen-Theorie. Die hydrothermalen Quellen in der Nähe von Tiefseevulkanen produzieren heiße, mineralreiche Flüssigkeiten, die in den Ozean auströmen. Diese Flüssigkeiten sind oft mehrere 100 Grad heiß und haben einen hohen Druck und einen hohen Gehalt an chemischen Verbindungen, die als potenzielle Energiequellen für Leben dienen können. Und an den Wänden der hydrothermalen Schornsteine können sich Mineralien wie Eisen, Schwefel und Kupfer anreichern, die als Katalysatoren für chemische Reaktionen dienen und die Entstehung von komplexen organischen Molekülen begünstigen können.
In der Nähe von diesen Tiefseevulkanen, die man auch Schwarze Raucher nennt, wurden Organismen gefunden, die in der Lage sind, diese hydrothermalen Flüssigkeiten zu nutzen, um Energie zu gewinnen. Diese Organismen nennt man Extremophile und obwohl sie sehr einfach aufgebaut sind, können sie unter extremen Bedingungen überleben und sich vermehren. Wenn die hydrothermale Ursuppentheorie stimmt, ist das hier also euer Ururururururururur-Opa.
Zur Zeit der Entstehung des Lebens gab es den Marianengraben noch nicht. Er ist erst rund 50 Millionen Jahre alt. Aber die Prozesse, die sich heute unter dem Marianengraben in der Subduktionszone abspielen, sind genau dieselben, die zur Entstehung des Lebens geführt haben könnte. Der Gedanke, dass wir jetzt nur hier sind, weil mal Wasser durch die Erdkruste gepumpt wurde, sich mit Mineralien anreicherte und dann erhitzt aus einem Tiefseevulkan ausgespuckt wurde – unfassbar, oder?
Übrigens ist das ganze Thema noch super geheimnisvoll und viele andere Subduktionszonen sind wesentlich schlechter erforscht als die unter dem Marianengraben. Der Geophysik-Professor Douglas A. Wiens sagt: “Unterscheidet sich die Wassermenge von einer Subduktionszone zur anderen, je nach der Art der Verwerfung, die bei der Biegung der Platte auftritt? Es gibt Hinweise darauf in Alaska und in Mittelamerika. Aber noch niemand hat sich die tiefere Struktur angesehen, wie wir es im Marianengraben tun konnten.”
Wollt ihr noch mehr über dieses Thema erfahren, dann schaut euch unbedingt mal dieses Video an:
Astronautennahrung, Eisenmeteorite und Plüschplaneten: In unserem Weltraum-Shop bleibt kein Wunsch offen. Kommt vorbei und stöbert in unseren Weltraum-Produkten.