Grand Canyon vor Portugal - wissenschaft.de
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Grand Canyon vor Portugal

Die Ränder der Kontinente sind von spektakulären Unterwasser-Canyons zerfurcht.

Der portugiesische Ort Nazaré nördlich von Lissabon ist die Pforte einer der größten Schluchten Europas. Nur wenige Kilometer vor der Küste öffnet sich eine tiefe Erdspalte. Steile Wände, viele Hundert Meter hoch, säumen das enge Tal. Über 210 Kilometer windet sich der Nazaré-Canyon durch den Fels. „Seine Größe ist vergleichbar mit der des Grand Canyon in Amerika“, sagt Paul Tyler vom National Oceanography Center im britischen Southampton. Doch so beeindruckend der Nazaré-Canyon auch ist – ihn hat noch nie ein Mensch betreten. Er ist ein Ort ewiger Dunkelheit, verborgen unter den Wassermassen des Atlantiks.

Könnte man das Wasser aus den Ozeanen ablassen, kämen viele weitere gewaltige Schluchten zum Vorschein. Mindestens 660 Unterwasser-Canyons zerfurchen weltweit die Ränder der Kontinente und den Fuß mancher Inseln. Das ist das Ergebnis einer vorläufigen Inventur, die Forscher der University of Hawaii in Honolulu erstellt haben. Manche Canyons sind breit, steil und kurz, andere winden sich viele Kilometer lang wie Flüsse durch den Meeresboden. Viele Unterwasser-Täler verlängern das Bett eines mächtigen Stroms ins Meer, etwa der Amazonas-Canyon. Andere haben keine Verbindung mit Flüssen an Land wie der Nazaré-Canyon und der 2003 von Bremer Forschern entdeckte Timiris-Canyon vor Mauretanien.

Die tiefste und breiteste bekannte Unterwasser-Spalte ist der Zhemchug-Canyon vor der Küste Alaskas: Er gräbt sich 2600 Meter tief ins Bering-Meer ein. Der Bering-Canyon, ebenfalls vor Alaska, erstreckt sich über 500 Kilometer – und ist die längste Unterwasser-Kluft der Welt.

Die vielfältige Welt der Canyons ist für Meeresforscher noch ein Rätsel. Viele Wissenschaftler zerbrechen sich den Kopf darüber, wie die spektakulären Schluchten entstanden sind – und warum sie so unterschiedlich aussehen. Üblicherweise fällt der Kontinentalhang recht sanft zur Tiefsee ab, mit einer Neigung zwischen einem und sechs Grad. Unter Wasser gibt es zwar Strömungen, doch die Dichteunterschiede sind gering. Woher nimmt das Wasser dann die Kraft, um so tiefe und steile Rinnen in den Kontinentalhang zu pflügen?

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Die Strömungsphysik von submarinen Wasserläufen, so viel ist klar, ist nicht mit der von Flüssen an Land zu vergleichen. Dennoch entstehen im Meer ähnliche Landschaftsformen. „Es ist erstaunlich, dass man in zwei bis drei Kilometer Wassertiefe Strukturen sieht, die man vom Land her kennt“, sagt der Meeresgeologe Rüdiger Henrich, Leiter Sedimentologie und Paläoozeanographie am Fachbereich Geowissenschaften der Universität Bremen, „zum Beispiel Altarme und Mäander“.

Erst in den letzten Jahren haben Forscher herausgefunden, dass es unter Wasser zu großen Sturzfluten kommen kann. Im Mittelmeer rauschen manchmal wochenlang gewaltige Wasserfälle in die Tiefe, zum Beispiel im Löwengolf vor Südfrankreich. Im Winter kühlen dort kalte und trockene Nordwinde das Wasser an der Oberfläche stark ab. Dadurch wird es dichter und sinkt einige Hundert Meter in die Tiefe.

2005 war die Wetterlage aber so extrem, dass sich unter Wasser eine Sturzflut bildete. Vier Wochen lang ergoss sie sich durch den Cap-de-Creus-Canyon – über 2000 Meter hinab in das zentrale Mittelmeerbecken. Die Strömung schleifte eine Messboje mit, die mit einem 400 Kilogramm schweren Eisenbahnrad am Boden verankert war – drei Kilometer weit. Eine andere Boje wurde sogar neun Kilometer weit mitgerissen. Solche kaskadenartigen Fluten gibt es im Löwengolf im Schnitt einmal pro Jahrzehnt. Sie spülen die Sedimente, die sich in ruhigeren Zeiten in den Canyons ablagern, weiter in die Tiefsee und höhlen die Schluchten aus. Auch die Gezeiten nagen an mancher Unterwasser-Schlucht. Zum Beispiel am Nazaré-Canyon: Die engen Wände in seinem oberen Teil sind gute Wellenleiter. Messungen zeigen, dass die Gezeitenwellen an den steilen Abhängen immer wieder reflektiert und dabei verstärkt werden. Diese wechselnden Strömungen wirbeln die Sedimente am Meeresboden auf und fördern die Erosion.

Eiszeitliches rutschen

Wie aktiv ein Canyon als Sediment- Rutsche ist, hängt offenbar vom Klima ab, wie ein Team um den Bremer Meeresgeologen Rüdiger Henrich nachgewiesen hat. So transportierte der Timiris-Canyon vor der Westsahara bei Mauretanien während der letzten Eiszeit viel mehr Material als heute. Damals gab es eine höhere Staubzufuhr, weil andere Luftströmungen die Sahelzone südlich der Sahara zur Wüste machten (bdw 10/2011, „Dürre aus dem Ozean“). „ Der Canyon wurde dadurch schneller überladen und somit instabil“, berichtet Henrich.

Auch der Nazaré-Canyon muss früher stärkeren Strömungen ausgesetzt gewesen sein als heute. Derzeit lagern sich Sedimente vor allem in seinem mittleren Teil ab. Die Strömung reicht nicht aus, um den Schutt des Festlands bis zu der Unterwasser-Schlucht zu befördern. Doch dort, im breiten Talweg, liegen bis zu einen Meter große Findlinge. Vermutlich stammen sie aus der letzten Eiszeit.

Für biologische Gemeinschaften am Grund der Tiefsee sind die Canyons eine wichtige Lebensader. Sie transportieren Wasser, gelöste Stoffe, Schlamm und Sand vom Strand direkt in tiefe Meeresbecken. Dabei bringen die Schluchten nährstoffreiches Material aus flachen Meeresgebieten bis in die tiefsten Wasserschichten. Dort entsteht so ein Schlaraffenland für Tiefsee-Tiere. US-Forscher entdeckten 2010 am Ausgang des etwa 1000 Meter tiefen Kaikoura-Canyons vor Neuseeland Massen von Seegurken, Seeigeln, Borsten- und Igelwürmern. Auch der Nazaré-Canyon entpuppte sich als biologischer Hot-Spot – mit einer riesigen Artenvielfalt.

Mit der Nahrung für die Tierwelt spülen Canyons aber auch Schadstoffe in die Tiefe: Schwermetalle, organischen Dreck – und Müll: Zu den typischen Funden in einer Unterwasser-Schlucht gehören Plastikflaschen, Tüten und Fischereigerät. ■

von Ute Kehse

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