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Raucher, schwarze, weiße

Schwarzer Raucher im Atlantischen Ozean. Quelle: Von P. Rona

Schwarze Raucher und Weiße Raucher (englisch: Black Smoker und White Smoker) gehören zu den hydrothermalen Quellen am Grund der Tiefsee. Sie sind eine Manifestation der Geothermie. Das heiße Wasser, in dem verschiedene Stoffe gelöst sind, tritt durch ein röhren- oder kegelförmiges mineralisches Gebilde aus. Durch die Vermischung mit dem kälteren Umgebungswasser scheiden sich gelöste Stoffe als feine Partikel aus, die eine Wolke bilden, sodass der Eindruck einer Rauchwolke entsteht, die aus dem röhren- oder kegelförmigen Gebilde quillt. Dieses wird deshalb auch als Schornstein bezeichnet. 

Eigenschaften

Im austretenden Wasser der Raucher sind vor allem Sulfide und andere Salze von Eisen, Mangan, Kupfer und Zink gelöst. Das beim Austritt bis über 300 °C heiße Wasser der Thermalquelle, reich an gelösten Stoffen, trifft mit dem 2 °C kalten Wasser des Meeresgrundes zusammen. Bei der Abkühlung werden Minerale als feine Partikel ausgefällt, die die „Rauchfahne“ bilden, und durch Mineralabscheidung wird auch der Schornstein oder Kegel gebildet. Ist die Partikelwolke, die „Rauchfahne“, reich an Eisensalzen (z. B. Pyrit), hat sie eine charakteristische schwarzgraue Färbung, so dass man die Kegel als „Schwarze Raucher“ bezeichnet, sind dagegen im austretenden Thermalwasser in größerer Menge Sulfate, wie Anhydrit und Gips, oder Siliziumdioxid gelöst, wird eine helle Partikelwolke gebildet, die Kegel werden dann als „Weiße Raucher“ bezeichnet.

Die höchsten Wassertemperaturen, die an Schwarzen Rauchern gemessen wurden, erreichten die beiden Schlote Two Boats und Sister Peaks auf dem Mittelatlantischen Rücken in 3000 Metern Tiefe, welche bei einem Wasserdruck von 298 bar bis zu 464 °C heißes Wasser schwadenweise ausstoßen.

Die Schlote von Schwarzen Rauchern erreichen im Mittel Höhen von etwa 20 bis 25 Metern. Hydrothermalquellen anderer chemischer Zusammensetzung, wie jene des atlantischen Hydrothermalfeldes Lost City, können Schlote von bis zu 60 Metern Höhe ausbilden (Stand 2001).

Weiße Raucher (alkalische hydrothermale Quellen) sind dagegen nicht direkt durch Vulkanismus angetrieben. Durch Spalten dringt Meereswasser ins darunter liegende Olivin-Gestein ein. Durch eine chemische Reaktion entsteht daraus graugrüner Serpentin. Die Temperaturen liegen im Vergleich zu Schwarzen Rauchern deutlich niedriger bei 40 bis 90 °C. Der pH-Wert ist alkalisch.

Schwarze und Weiße Raucher können im selben hydrothermalen Feld koexistieren, im Allgemeinen stellen aber Schwarze Raucher nahe, und weiße Raucher ferne Schlote für die Haupt-Aufwärtsströmung dar. Allerdings findet man Weiße Raucher meist in den Randzonen solcher hydrothermalen Felder, in zunehmender Distanz zu den magmatischen Wärmequellen, und das Hydrothermalwasser dort wird von Meereswasser anstelle von magmatischem Wasser dominiert. Das mineralische Wasser aus dieser Art von Schloten ist reich an Kalzium und bildet überwiegend sulfatreiche Ablagerungen (Baryt und Anhydrit) sowie Karbonatablagerungen.

Bedeutung in der Geothermie

Schwarze und weiße Raucher sind eine Manifestation der Geothermie in der Tiefsee. Geothermische Energie wird allerdings bisher (2018) offshore noch nicht oder kaum genutzt.

Literatur

William Martin & Michael J. Russell: On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells. In: Philosophical Transactions of the Royal Society. Biological Sciences. 358 (1429), 2003, S. 59–85, PMID 12594918, PMC 1693102 (freier Volltext)

William Martin et al.: Hydrothermal vents and the origin of life. In: Nat Rev Microbiol. Bd. 6, Nr. 11, 2008, S. 805–814, PMID 18820700, doi:10.1038/nrmicro1991.

Cindy L. Van Dover: The ecology of deep-sea hydrothermal vents. Princeton Univ. Press, Princeton 2000, ISBN 0-691-05780-X.

David M. Karl: Microbiology of deep-sea hydrothermal vents. CRC Press, Boca Raton 1995, ISBN 0-8493-8860-0.

Gerald Traufetter: Naschen von Neptuns Schatz. In: Der Spiegel. Nr. 40, 2006, S. 146–148 (online

Weblink

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzer_Raucher