Ein französisches Forschungsteam hat in der Nähe von Narsaq (Grönland) vorübergehend ein seismisches Observatorium eingerichtet, um eine alte Spalte zu untersuchen. Die Magma-Intrusionen in dieser Region, die eine Milliarde Jahre alt sind, haben Geologen seit Jahrhunderten fasziniert. Die hohe Konzentration an seltenen Mineralien macht diesen Ort ebenfalls einzigartig.
Als Erik der Rote zu Beginn des zweiten Jahrtausends in Grönland ankam, fand er „Berge unter den Gletschern“ und ließ sich in der grünen Gardar-Region nieder. Als er roten Sandstein für den Bau einer Kirche zu Ehren seiner christlichen Frau verwendete, konnte er nicht ahnen, dass dieses Gestein aus einer großen Spalte stammt, die vor mehr als einer Milliarde Jahren aktiv war. Er hatte auch keine Ahnung von den reichen Mineralien, die unter dem Eriksfjord lagern. In der Gardar-Region gibt es viele seltene Mineralien, die seit dem Ende des 18. Jahrhunderts bekannt sind. Während diese Vorkommen gut identifiziert sind, sind die Mechanismen der Entstehung dieses (mittlerweile alten) Einsturzgrabens für die Wissenschaftler noch immer unvollständig. Die Geschichte der Entstehung der Spalte interessiert Laurent Geoffroy, Geologe an der Universität Brest. Er ist gerade von einer dreiwöchigen Expedition zurückgekehrt, bei der er 15 seismische Stationen zur Messung der Dicke der Erdkruste und des Erdmantels errichtete, mit logistischer Unterstützung des französischen Polarinstituts und des Segelschiffs Vagabond, das von Eric Brossier und France Pinczon du Sel geführt wurde.
„Das Dorf Narsaq liegt im Zentrum der Region, die uns interessiert“, erklärte Eric Brossier und verweist auf ein über 100 Kilometer langes Fjordlabyrinth, in dem die Navigation im Sommer relativ entspannt ist. In diesem Jahr war der Zugang von der Labradorsee aus durch Eisschollen versperrt, die im Nordosten Grönlands in großen Mengen abbrachen und dann nach Süden trieben. „Von Hopedale [Provinz Neufundland und Labrador, Kanada, Anm. d. Red.] kommend, mussten wir die Küste in nordwestlicher Richtung hinauffahren, bevor wir eine Passage finden konnten“, erinnert er sich. „Als wir in die Fjorde einfuhren, stieg die Wassertemperatur an der Oberfläche auf etwa 10°C, und es war dunkel und voller Sedimente. Die Seekarten sind ungenau; es gibt einige Sandbänke und viele Eisberge.“
Die Vagabond hat einen flachen Boden und einen geringen Tiefgang und die Besatzung kennt die Gegend gut. Zusammen mit Laurent Geoffroy und seinem geophysikalischen Kollegen Christian Schiffer fanden sie den 20-Fuß-Container, den das französische Polarinstitut nach Narsaq geschickt hatte, beladen mit seismischen Geräten, 35 Batterien mit je 45 Kilogramm Gewicht und Betonblöcken. „Eine Tonne Ladung hat keinen Einfluss auf unser 30 Tonnen schweres Segelschiff“, erklärt der Kapitän. „Vor allem nicht, wenn wir vor schwerem Wetter geschützt sind.“ So kreuzten Eric Brossier und seine Mitstreiter von Bucht zu Bucht, bevor sie die Seismographen zu Fuß an ihren Einsatzort brachten. „Es war eine große körperliche Anstrengung, um zu den Spots zu gelangen“, sagte Laurent Geoffroy, als er nach Brest zurückkehrte. Das Team trägt die Ausrüstung mehrere hundert Meter weit, um die Dykes auf der Insel Tuttutooq zu erreichen.
Eindringen von Lava
„Ursprünglich ist Dyke ein englisches Wort, das eine Mauer beschreibt. Es handelt sich um lange, vertikale, magmatische Gesteinsformationen von etwa einem Meter Dicke, auf denen Mauern errichtet werden konnten“, erklärt Adrian Finch, Geologe an der University of St Andrews in Schottland, der seit 35 Jahren in der Region arbeitet. „Aber im Gardar sind diese Dykes bis zu 800 Meter breit; sie sind riesig, was ziemlich selten ist“.
„Als ich nach Tuttutooq ging, wollte ich die alte Spalte untersuchen, die dem heutigen aktiven ostafrikanischen Graben ähnlich gewesen sein muss, d.h. lange flache Täler, die von aktiven Vulkanen gesäumt sind, mit ziemlich spezifischer Chemie und Gesteinsarten“, erklärt Lot Koopmans, Geologe an der Universität Oxford, der während seiner ersten wissenschaftlichen Arbeit mit Adrian Finch auf der Insel Tuttutooq gearbeitet hat.
Vor mehr als einer Milliarde Jahren, oberhalb des Erdkerns, dehnte sich das feste Material der Erdoberfläche an diesem Rift aus. Die Lava aus den unter Druck stehenden Magmakammern floss wahrscheinlich durch die geradlinigen Brüche und Spalten. „Die Breite der riesigen Dykes könnte das Ergebnis einer Abfolge von Brüchen und Lavaintrusionen an derselben Stelle sein“, meint Adrian Finch und schließt andere Hypothesen nicht aus.
Mineralischer Aufschluss
Brian Upton, ein emeritierter Forscher der Universität Edinburgh, erklärte (vor zwei Jahren) gegenüber Geology Bites, dass die Lava der Gardar-Intrusionen reich an Fluorid ist, einem Element, das das Magma flüssiger macht. Unter diesen Bedingungen könnten sich Elemente wie Gold, Natrium oder Uran leichter in dem Magma in der Nähe der Oberfläche konzentrieren. Der Ursprung dieses Fluoridreichtums ist eine offene Frage. Wahrscheinlich ist er mit Graniten der Erdkruste verbunden, die während der magmatischen Aktivität wieder aufgeschmolzen wurden…
Einige Edelsteine und Mineralienkristalle funkeln in den Überresten des Grabens und sind konkrete Zeugen der turbulenten geologischen Ereignisse. In Ivittuut nutzten die Inuit z.B. den anstehenden Kryolith zur Herstellung von Waschmitteln. An diesem Ort in Gardar wurde im 18. Jahrhundert ein großes Vorkommen entdeckt, das im 19. und 20. Jahrhundert abgebaut wurde. „Kryolith ist wichtig für das Schmelzen von Aluminium. Diese Mine war der Grund dafür, dass die Flugzeuge der Alliierten im Zweiten Weltkrieg leichter waren als die der Nazis“, sagte Adrian Finch. „Letztere hatten keinen Zugang zu diesem kritischen Mineral und ihre Flugzeuge wurden aus Stahl gebaut.“
Das Ivittuut-Vorkommen soll ein Dutzend seltener Mineralien enthalten, während laut Brian Upton in der Nähe von Narsaq die magmatische Intrusion von Ilimaussaq mehr als 220 seltene Mineralien enthalten soll. „Ich habe den starken Verdacht, dass Herr Trumps Versuch, Grönland von Dänemark zu kaufen, in erster Linie auf Ilimaussaq und ein oder zwei anderen Orten in der Provinz Gardar beruhte“, erklärte er.
Die magmatischen Intrusionen des Gardar haben seltene Mineralien an die Oberfläche gebracht, die für die Herstellung von Magneten, Windturbinen, Batterien usw. benötigt werden und heute im Bereich der erneuerbaren Energien gefragt sind.
Ein geologisches Labor
„Im Jahr 2021 gab es eine Diskrepanz zwischen den Interessen der Unternehmen und den Wünschen der Einheimischen“, erinnerte Adrian Finch, insbesondere im Zusammenhang mit uranhaltigem Gestein in der Nähe von Narsaq. Das mit der Erkundung der Ressourcen beauftragte Unternehmen hat sich gegen die Wünsche der örtlichen Bevölkerung gestellt, was zu einem Aufschrei und zum Stopp des Bergbauprojekts führte. Im Gegensatz zu den Industriellen arbeiten die Wissenschaftler der Universitäten in der Region mit einem ganz anderen Ziel und der Zustimmung der lokalen Behörden. „Wir haben gute Beziehungen zu den Menschen, deren Gestein wir untersuchen“, sagte Adrian Finch.
„Ich bin nicht an seltenen Erden oder Uran interessiert, meine Forschung bezieht sich auf die Geschichte des alten Grabens und ich möchte ihn mit dem alten nordamerikanischen Graben im Gebiet der Großen Seen vergleichen“, sagte Laurent Geoffroy. Die Untersuchung des Gardar Rifts könnte nützlich sein, um andere Orte auf der Welt zu verstehen. „Der Vorteil von Grönland ist die Exposition, es gibt viele Felsen. Wenn Sie z.B. nach Westfrankreich reisen, gibt es dort Felder, aber nicht viele Felsen, so dass es schwieriger ist, zu sehen, was im Untergrund passiert“, erklärte Lot Koopmans.
Die seismischen Stationen wurden im rechten Winkel zu den riesigen Tuttutooq-Graben in der Narsaq-Region installiert. Ein Jahr lang werden sie die seismischen Wellen aufzeichnen, die z. B. in Japan erzeugt werden, den Globus durchqueren und die Lithosphäre durchdringen. Auf diese Weise wird Laurent Geoffroy in der Lage sein, die Dicke der Erdkruste und eines Teils des Erdmantels in diesem alten Graben zu bestimmen. Ein Erdbeben der Stärke 4,5 erschütterte die Südspitze Grönlands, kurz nachdem die Geräte installiert worden waren. „Wir haben es an Bord der in Narsaq vertäuten Vagabond deutlich gespürt“, berichtet Éric Brossier. „Das war ein Glücksfall für unsere Mission, denn wir werden einige interessante Daten haben, die wir auswerten können, sobald wir die Stationen geborgen haben.“
Im nächsten Sommer wird die Expedition fortgesetzt, um die Seismographen zu demontieren und vielleicht mit der Analyse des umgebenden Gesteins fortzufahren.
Camille Lin, Polar Journal AG
