Arbeiten auf dieser Reise

34 Pages·2016·1.64 MB·English

Forschungsschiff

METEOR

Reisen Nr. M127 – M129

25. 05. 2016 – 22. 08. 2016

Metallablagerungen und Rohstoffpotential am langsam spreizenden TAG
Segment (26°N, MAR) – Blue Mining @ Sea

Die Entstehung und Entwicklung ozeanischer Plateaus am Beispiel der
Azoren, Portugal – Azoren Plateau

Die Rolle der Banc d’Arguin und der Sine Saloum als
Sedimentationsbecken und Quelle für die Produktivität im südlichen
Kanarenstrom – BASS

Herausgeber

Institut für Meereskunde Universität Hamburg
Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe
http://www.ldf.uni-hamburg.de

Gefördert durch

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

ISSN 0935-9974
Forschungsschiff / Research Vessel

METEOR

Reisen Nr. M127 – M129/ Cruises No. M127 – M129
25. 05. 2016 – 22. 08. 2016

Metallablagerungen und Rohstoffpotential am langsam spreizenden TAG Segment
(26°N, MAR)
Metal fluxes and resource potential at the slow-spreading TAG mid-ocean ridge segment
(26°N, MAR) – Blue Mining @ Sea
Die Entstehung und Entwicklung ozeanischer Plateaus am Beispiel der Azoren,
Portugal
The formation and evolution of oceanic plateaus, a case study from the Azores, Portugal –
Azores Plateau
Die Rolle der Banc d’Arguin und der Sine Saloum als Sedimentations-becken und
Quelle für die Produktivität im südlichen Kanarenstrom
The role of the Banc d’Arguin and Sine Saloum as sink for matter fluxes and source for
productivity of the southern Canary Current system – BASS

Herausgeber / Editor:

Institut für Meereskunde Universität Hamburg
Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe
http://www.ldf.uni-hamburg.de

Gefördert durch / Sponsored by:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

ISSN 0935-9974
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Anschriften / Addresses

Dr. Sven Petersen Telefon: [phone]
Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel Telefax: [phone]
Ostufer e-mail: [email protected]
Wischhofstr. 1-3
24148 Kiel / Germany

PD. Dr. Christoph Beier Telefon: [phone]
GeoZentrum Nordbayern Telefax: [phone]
Universität Erlangen-Nürnberg e-mail: [email protected]
Schloßgarten 5
91054 Erlangen / Germany

Dr. Werner Ekau Telefon: [phone]
Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie Telefax: [phone]
Fahrenheitstr. 6 e-mail: [email protected]
28359 Bremen

Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe Telefon: [phone]
Institut für Meereskunde Telefax: [phone]
Universität Hamburg e-mail: [email protected]
Bundesstraße 53 http: www.ldf.uni-hamburg.de
D-20146 Hamburg

Reederei
Briese Schiffahrts GmbH & Co. KG Telefon: [phone]
Abt. Forschungsschifffahrt Telefax [phone]
Hafenstrasse 6d (Haus Singapore) e-mail: [email protected]
26789 Leer http: www.briese.de

Senatskommission für Ozeanographie Telefon: [phone]
der Deutschen Forschungsgemeinschaft Telefax: [phone]
Vorsitzender: Prof. Dr. Michael Schulz e-mail: [email protected]
MARUM, Universität Bremen
Leobener Strasse
28359 Bremen

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Forschungsschiff / Research Vessel METEOR

Vessel’s general email address [email protected]
Crew’s direct email address [email protected]

Scientific general email address [email protected]
Scientific direct email address [email protected]

Each cruise participant will receive an e-mail address composed of the first letter of his
first name and the full last name.

Günther Tietjen, for example, will receive the address:

[email protected]

Notation on VSAT service availability will be done by ship’s management team / system
operator.
• Data exchange ship/shore : on VSAT continuously / none VSAT every 15 minutes
• Maximum attachment size: on VSAT no limits / none VSAT 50 kB, extendable on
request
• The system operator on board is responsible for the administration of all email
addresses

Phone Bridge (Iridium Open Port) [phone]
(VSAT) [phone]

Phone Chief Scientist (Iridium Open Port) [phone]
(VSAT) [phone]

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METEOR Reisen / METEOR Cruises M127 – M129

25. 05. 2016 – 22. 08. 2016

Metallablagerungen und Rohstoffpotential am langsam spreizenden TAG Segment
(26°N, MAR
Metal fluxes and resource potential at the slow-spreading TAG mid-ocean ridge segment
(26°N, MAR) – Blue Mining @ Sea

Die Entstehung und Entwicklung ozeanischer Plateaus am Beispiel der Azoren,
Portugal
The formation and evolution of oceanic plateaus, a case study from the Azores, Portugal –
Azores Plateau

Die Rolle der Banc d’Arguin und der Sine Saloum als Sedimentations-becken und
Quelle für die Produktivität im südlichen Kanarenstrom
The role of the Banc d’Arguin and Sine Saloum as sink for matter fluxes and source for
productivity of the southern Canary Current system – BASS

Fahrt / Cruise M127 25.05.2016 – 28.06.2016
Bridgetown (Barbados) – Ponta Delgada (Azoren)
Fahrtleiter / Chief Scientist: Dr. Sven Petersen

Fahrt / Cruise M128 02.07.2016 – 24.07.2016
Ponta Delgada (Azoren) – Ponta Delgada (Azoren)
Fahrtleiter / Chief Scientist: PD. Dr. Christoph Beier

Fahrt / Cruise M129 27.07.2016 – 22.08.2016
Ponta Delgada (Azoren) – Mindelo (Kapverden)
Fahrtleiter / Chief Scientist: Dr. Werner Ekau

Koordination / Coordination Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe

Kapitän / Master METEOR M127: Rainer Hammacher
M128-129: Michael Schneider

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M128
M127
M129

Abb. 1 Geplante Fahrtrouten und Arbeitsgebiete der METEOR Expeditionen M127 – M129.
Fig. 1 Planned cruise tracks and working areas of METEOR cruises M127 – M129.

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Wissenschaftliches Programm
Fahrt / Cruise M127 – M129
Scientific Programme

Übersicht Synopsis
Fahrt M127 Cruise M127
Marine Massivsulfide gelten gemeinhin als Submarine massive sulfide deposits are of-
ein möglicher Baustein in einer zukünftigen ten seen as a possible future contribution to
sicheren globalen Rohstoffversorgung. Die a secure metal supply for global human
Abschätzung des Rohstoffpotentials ist aber needs. Resource estimates, however, are
ohne die Beantwortung einiger fundamenta- lacking several of the fundamental answers
ler Fragen kaum möglich. So liegen derzeit that need to be addressed. There are cur-
mehrere Größenordnungen in den Mengen- rently several orders of magnitude between
abschätzungen, die auf Beobachtungen am resources estimates based on observations
Meeresboden beruhen und theoretischen at the seafloor and those based on metal
Überlegungen. Um die Diskrepanz aufzulö- fluxes. We need to understand how much of
sen, müssen wir verstehen, wieviel von dem the metal that is released by high-
Metall, das durch hydrothermale Konvekti- temperature fluid convection over a given
on am mittelozeanischen Rücken freigesetzt length of a ridge axis and over a specific
wird, über geologische Zeiträume als Sulfid geological time frame is actually deposited
abgesetzt wird. Zudem zielen derzeitige Ex- as massive sulfides. Additionally, explora-
plorationsmethoden meist nur auf aktive, tion is currently only targeting active depos-
junge Hydrothermalsysteme. its.

Es wird vermutet, dass 10 mal mehr Metall It is assumed that 10 times more inactive
in inaktiven Vorkommen enthalten ist, für massive sulfides are occurring within the
dessen Suche aber bis vor kurzem die nöti- neovolcanic zone, but until recently the
gen Technologien fehlten. Im Rahmen des technology to identify those deposits was
EU-FP7 Projektes „Blue Mining“ werden lacking thereby underestimating the global
solche Verfahren entwickelt. Durch die Nut- resource potential. Within the framework of
zung dieser neuen Technologien während the EU-FP7 project “Blue Mining” some of
M127 können wir zum ersten Mal das wahre these limitations are addressed and this pro-
Rohstoffpotential eines langsam-spreizenden vides us with the tools to address, for the
mittelozeanischen Rückensegmentes be- first time, the full metal potential and fluxes
stimmen. Aufgrund des Auftretens von akti- of a slow-spreading mid-ocean ridge. Inves-
ven wie auch inaktiven Sulfidhügeln sowie tigations will be targeted at the TAG seg-
Hinweisen auf weitere Vorkommen in der ment (26°N, Mid-Atlantic Ridge) where ac-
Umgebung ist das TAG Segment (26°N) für tive and a few inactive massive sulfide de-
die Untersuchung bestens geeignet. posits are known, but the majority of the
segment has never been investigated.

Fahrt M128 Cruise M128
Die Entstehung ozeanischer Plateaus und The Formation of oceanic plateaus and their
ihre strukturelle, petrologische und geoche- structural, petrological and geo-chemical
mische Entwicklung sind bisher nur unzu- evolution remain poorly constrained. Dur-
reichend verstanden. Im Zuge der Fahrt ing Cruise M128 we will investigate the
M128 und in Kombination mit den geophy- formation and evolution of the Azores Plat-
sikalischen Daten der Ausfahrt M113 soll eau by means of rock sampling and com-
die Entstehung und Entwicklung des Azoren bined these with geophysical data and tec-
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Plateaus untersucht werden. Ziel dieser tonic models from Cruise M113. The main
Fahrt ist es, die älteren, tieferen Bereiche aim of this cruise is the sampling of the old-
des submarinen Plateaus und die jüngeren, er, deeper sections of the submarine Plateau
aktiven submarinen Vulkane im Norden des and the younger, active submarine volca-
Plateaus mittels ROV MARUM-Quest, TV- noes by ROV MARUM-Quest, TV-Grab and
Greifer und Vulkanitstoßrohr zu beproben. wax corer.
Diese Daten werden einen wesentlichen The combined data will allow to better con-
Beitrag zum Verständnis der Entwicklung strain the evolution of the submarine Plat-
dieses submarinen Plateaus, von seinem eaus from its earliest formation stages to the
frühesten Bildungsstadium bis zu den jüngs- youngest, active volcanoes. In addition, we
ten, aktiven Vulkanen leisten. Der junge, will intensely sample the young, hydrother-
hydrothermal aktive Seamount João de Cast- mally active seamount João de Castro, lo-
ro zwischen den beiden Inseln São Miguel cated between the islands São Miguel and
und Terceira wird zudem Gegenstand um- Terceira, for hydrothermal and biological
fangreicher biologischer und hydrothermaler samples to increase our information on the
Beprobung sein, um detaillierte Informatio- composition of the hydrothermal system and
nen über die Zusammensetzung des hydro- the associated biological vent communities.
thermalen Systems und die damit assoziier- The results from this cruise along with the
ten biologischen Lebensgemeinschaften zu geophysical data and tectonic models from
bekommen. Zusätzlich werden die jüngeren cruise M113 will, for the first time, provide
Vulkane westlich ausgewählter Azorenin- a comprehensive structural and geological
seln auf das Vorkommen weiterer, unbe- picture of the evolution of the Azores Plat-
kannter Hydrothermalquellen untersucht eau.
werden. Die Ergebnisse dieser Fahrt, kom-
biniert mit den geophysikalischen Daten und
tektonischen Modellen der Fahrt M113,
werden erstmals ein umfassendes Bild der
strukturellen und geologischen Entwicklung
des Azoren Plateaus geben.

Fahrt M129 Cruise M129
Das marine Ökosystem auf dem Schelf im The marine ecosystem on the shelf in the
Auftriebsgebiet vor Mauretanien und Sene- upwelling off Mauritania and Senegal is
gal ist wissenschaftlich wie ökonomisch von scientifically as well as economically of
großem Interesse. great interest:
(1) Es ist als am stärksten eutrophiertes re- (1) As the most highly eutrophic regional
gionales tropisches Ökosystem, das zudem tropical ecosystem worldwide, which
von CO -reichen Auftriebswasser beein- additionally is strongly affected by the CO -
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flusst wird, ein Beispiel mit Lehrbuchcha- enriched upwelled waters, it represents a
rakter für natürliche Eutrophierung und textbook example of natural eutrophication
Ozeanversauerung und ein herausragendes and acidification; it is a future scenario for
Vorhersageszenario für erwartete zukünftige the changes expected for the future seas.
Veränderungen der Meere.
(2) Es ist eines der produktivsten Fischerei- (2) It is one of the most productive fisheries
gebiete unserer Erde, das gleichzeitig exem- grounds of the earth that at the same time
plarisch die dramatischen Folgen von Über- shows severe consequences of overfishing.
fischung zeigt.
(3) Es deckt einen ozeanographischen Über- (3)The proposed ecological-biological
gangsbereich ab, der erlaubt, die Einflüsse expedition will focus on biogeochemical
der verschiedenen Parameter zu entschlüs- processes, trophic networks, and
seln. Die hier vorgeschlagene ökologisch- productivity and the interaction between
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biologische Expedition soll biogeochemi- shallow waters, the shelf, and the open
sche Prozesse, trophische Netze und Produk- ocean.
tivität entschlüsseln. Der Austausch zwi-
schen Flachwasser, Schelf und offenem
Ozean steht im Zentrum der hier vorge-
schlagenen Untersuchungen.

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Von /From Bridgetown – Nach /To Pt. Delgada Fahrt / Cruise M127

Wissenschaftliches Programm Scientific Programme
An dem langsam spreizenden Mittelozeani- Slow-spreading mid-ocean ridges are known
schen Rücken bilden sich oft relativ große, to host accumulations of large submarine
submarine Massivsulfidablagerungen. Das massive sulfide (SMS) deposits. The TAG
TAG Segment bei 26°N auf dem langsam- Hydrothermal field at 26°N on the Mid-
spreizenden Mittelatlantischen Rücken Atlantic Ridge, for instance, is characterized
(MAR) besteht z.B. aus einem aktiven sowie by a large active black smoker complex and
mehreren inaktiven Sulfid-Ablagerungen, by several similar-sized inactive (eSMS)
wobei der Großteil des Segments bisher sites, despite the fact that only small areas
noch nicht untersucht wurde. Detaillierte, of this ridge segment were ever investigated.
hochauflösende Kartierungen eines großen Detailed high-resolution AUV-based map-
Teils des Rückensegmentes mit einem auto- ping on a segment scale combined with 2D-
nomen Unterwasserfahrzeug (AUV), seis- 3D seismic observations and the investiga-
mische Untersuchungen mit Streamern und tion of surface sediments will allow us, for
Ozeanbodenseismometern (OBS) sowie Un- the first time, to address the following scien-
tersuchungen an Sedimentkernen erlauben tific questions:
uns nun erstmalig, folgende Fragestellungen
zu beantworten:
1) Mit welcher Rate akkumulieren Massiv- 1) What is the accumulation rate of sul-
sulfide am langsam spreizenden Rücken phide formation at a slow-spreading
und wie verändert sich diese Rate mit der ridge and how does it change over
Zeit? time?
2) Welche räumlichen regionalen und 2) What are the regional and local spatial
lokalen Faktoren beeinflussen die Lage controls of these large hydrothermal
dieser großen Hydrothermalfelder? fields?
3) Wie ist das Mengenverhältnis zwischen 3) What is the proportion between active
aktiven und inaktiven Ablagerungen am and inactive deposits at a slow-
langsam spreizenden Rücken? spreading ridge?
4) Wie weit außerhalb der Rückenachse 4) How far out (back in time) can we
(bzw. zurück in der Zeit) können wir hy- trace hydrothermal activity using geo-
drothermale Aktivität mit geophysika- physical and geochemical instrumenta-
lischen- und chemischen Methoden tion (AUV-based surveys plus sediment
(AUV-basierte Studien plus Sediment- geochemistry)?
chemie) nachweisen?

In Bezug zum übergeordneten EU-FP7- Addressing the EU-FP7-project ‘Blue Min-
Projekt „Blue Mining: Breakthrough Solu- ing: Breakthrough Solutions for the Sustain-
tions for the Sustainable Deep Sea Mining able Deep Sea Mining Value Chain’, cruise
Value Chain“ wird sich die Ausfahrt M127 M127 aims at the following specific objec-
darüber hinaus mit folgenden technischen tives regarding recent technological devel-
Neuentwicklungen beschäftigen: opments:

1) Erprobung AUV-basierter Eigenpo- 1) Test of AUV-based self-potential
tentialsensoren für die Exploration sensor package for use in explora-
inaktiver Ablagerungen (eSMS). tion of inactive sulphide occurrences
(eSMS).
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