Über viele Jahrzehnte hinweg gingen Forscher davon aus, dass die Unterwasser-Canyons – diese großen tiefen Täler, die von den Kontinenträndern in die abyssalen Zonen des Ozeans abfallen – ähnlich wie die landgestützten Canyons durch die erosive Wirkung von Flüssen entstanden sind.

Ein neues, in der renommierten Zeitschrift Science Advances veröffentlichtes Forschungsstudie hat jedoch diese fest verankerte Theorie in Frage gestellt. Es wird gezeigt, dass Flüsse nicht die Hauptverantwortlichen für die Entstehung dieser beeindruckenden geologischen Strukturen sind.

Die Untersuchung wurde von der Geowissenschaftlerin Anne Bernhardt von der Freien Universität Berlin geleitet. Die Forschung analysierte mehr als 2.000 Unterwasser-Canyons, die an den Kontinenträndern der Erde verteilt sind. Mit globalen statistischen Modellen und fortschrittlichen Methoden zur Analyse geografischer Muster entdeckte das Team, dass der Neigungswinkel des Meeresbodens – viel mehr als die Anwesenheit von Flüssen – am genauesten vorhersagt, wo diese Canyons entstehen.

Die Studie zeigt, dass Faktoren wie die steile Neigung des Kontinentalhangs, tektonische Prozesse (wie Plattenbewegungen und seismische Aktivitäten), die thermische Abkühlung der ozeanischen Kruste und Instabilität durch Unterwasser-Rutschungen entscheidend für die Entstehung und Formung eines Canyons auf dem Meeresboden sind.

Wie diese Canyons entstehen

Laut den Wissenschaftlern entstehen diese Canyons in Gebieten mit stark steilen Meeresböden. In solchen Kontexten löst die Schwerkraft Rutschungen, Zusammenbrüche und Sedimentbewegungen aus, die im Laufe der Zeit immer tiefere Täler ausgraben.

Sobald der Prozess in Gang gesetzt wird, transportieren schnelle und dichte Unterwasserströmungen, bekannt als Turbiditätsströme, Sedimente – Sand, Schlamm und organisches Material – in die Tiefen des Ozeans. Diese Strömungen unterscheiden sich von Flusswasserströmen, da sie unter Wasser auftreten und durch Dichte- und Schwerkraftunterschiede ausgelöst werden und mit großer Kraft talabwärts fließen.

Das bedeutet jedoch nicht, dass Flüsse völlig irrelevant sind; ihr Einfluss ist lediglich nicht der Hauptmotor bei der Bildung der Unterwasser-Canyons. Die neue Studie deutet darauf hin, dass während bestimmter geologischer Perioden, wie etwa bei außergewöhnlich niedrigen Meeresspiegeln, einige Flussmündungen näher an den Kontinentalrand gerieten und Sedimente einbrachten, die das lokale Wachstum einiger Canyons beschleunigten. Dennoch war dieser Beitrag im Vergleich zu den geodynamischen marinen Prozessen sekundär.

Wissenschaftliche und klimatische Implikationen

Diese Entdeckung erweitert nicht nur das geologische Verständnis der ozeanischen Böden, sondern hat auch wichtige Implikationen für das Studium des globalen Klimas. Unterwasser-Canyons fungieren als natürliche Transportwege für organischen Kohlenstoff und Sedimente in die Tiefen des Ozeans, wo sie Millionen von Jahren lang festgehalten werden können. Schätzungen zufolge werden jährlich zwischen 62 und 90 Millionen Tonnen terrestrischen Kohlenstoffs in diese Strukturen eingelagert, was zur Kohlenstoffsenke des Planeten beiträgt.

Ein besseres Verständnis davon, wie und wo sich diese Canyons bilden, wird dazu beitragen, globale Klimamodelle zu verbessern und unsere Vorhersagen zur Effizienz des Kohlenstoffspeichers in den Ozeanen zu verfeinern. Dies ist ein entscheidender Faktor für die Regulierung der globalen Erwärmung.

Die Ergebnisse haben auch praktische Implikationen. Die Turbiditätsströme innerhalb der Canyons können gefährlich für marine Infrastrukturen wie Telekommunikationskabel und Rohre sein. Ein besseres Verständnis der Verteilung und Dynamik dieser Canyons ermöglicht es, präzisere Risiko-Karten zu erstellen und sicherere Planungsstrategien zu entwickeln.