Das Geheimnis der leuchtenden Tiefseeschlote

News: Das Geheimnis der leuchtenden Tiefseeschlote

Nicht nur Biologen sind von den Tiefseeschloten und ihren exotischen Bedingungen fasziniert - auch Chemiker rätseln seit Jahren über die Geheimnisse der heißen Quellen. So senden die Schlote ein schwaches Leuchten aus, dessen Ursprung Wissenschaftler jetzt gefunden haben wollen. In einer Laborsimulation erzeugten sie ein ähnliches Glühen, das auf die Oxidation von Sulfiden zurückgeht.

Vor elf Jahren entdeckten Ozeanographen zum ersten Mal ein schwaches Licht an den Tiefseeschloten am Meeresboden. Der größte Teil davon ist thermische Strahlung des heißen Wassers. Doch das kürzerwellige Licht von orange-gelber Färbung nicht kann auf diese Weise erklärt werden. Die Hypothesen für die Entstehung dieses Lichts reichten von winzigen Blitzen, die auftreten, wenn die Mineralien kristallisieren, bis zum Kollaps von Luftblasen unter dem gewaltigen Druck der Tiefsee.

Jetzt sind David Tapley vom Salem State College in Massachusetts und Malcolm Shick von der University of Maine in Orono über eine alternative Erklärung gestolpert, als sie die Bedingungen der Tiefseeschlote simulierten. Die Forscher untersuchten, wie das sulfidreiche Wasser, das aus den Löchern entströmt, mit dem sauerstoffreichen Meereswasser um den Schlotausgang reagiert. Die Vermischung eines starken Reduktionsmittels wie Sulfid mit einem Oxidationsmittel kann freie Radikale erzeugen. Die Forscher wollten diesen Vorgang genauer untersuchen.

Während der Experimente bemerkte Tapley jedoch, daß das Reaktionsgemisch schwach leuchtete (The Biological Bulletin, Vol. 196, Seite 52, Abstract). Obwohl das Licht so schwach war, daß sein Spektrum nicht gemessen werden konnte, entdeckte Tapley es mit einem Photomultiplier, der Licht im sichtbaren Bereich nachweisen kann. "Wir haben den starken Verdacht, daß die Quelle des rätselhaften Lichts an den Tiefseeschloten die Chemolumineszenz der Sulfidoxidation ist", sagt Shick.

Diese These könnte auch ein weiteres Rätsel erklären – warum das Leuchten an den Schloten manchmal in einer Entfernung von ungefähr zehn Zentimetern von den Öffnungen am stärksten erscheint. In diesem Bereich gräbt sich das sulfidhaltige Wasser sozusagen in das sauerstoffreiche Meereswasser.

"Es ist zwar noch zu früh, um eine endgültige Aussage zu treffen, aber die These scheint in die richtige Richtung zu gehen", meint der Geologe Joe Cann von der University of Leeds. "Ich freue mich schon auf Messungen der Lichtintensität und auf ein Spektrum von der Reaktion." Das schaurige Leuchten der Tiefseeschlote könnte nach seiner Meinung die ersten Schritte in der Evolution der Photosynthese angetrieben haben. Darum sucht er an den heutigen Tiefseeschloten nach Spuren photosynthetischer Pigmente.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 17.3.1999
"Von der Wissenschaft geblendet"
Spektrum Ticker vom 5.5.1998

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