Ulrich Schwarz-Schampera hat in seinem Büro an der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe eine große, bunte Karte aufgehängt. Darauf ist Tonga dargestellt, eine Inselkette, irgendwo zwischen Australien, Neuseeland und der Datumsgrenze gelegen. Neben den Inseln ist auf der Karte auch das Tiefenprofil des Meeresbodens dargestellt und so ist hier auch eine steile, unterseeische Bergkette zu erkennen. Ein so genannter Inselbogen. Ein Ort, an dem eine kontinentale Platte oder Kruste nach unten gedrückt wird.
"Ein Inselbogen bildet sich da, wo ozeanische Kruste unter andere ozeanische Kruste subduziert, also verschluckt wird - das ist der Ort von Vulkanismus."
36 Unterwasser-Vulkane sind in dieser Gegend inzwischen bekannt. Von ihrer Aktivität ist an der Wasseroberfläche meist wenig zu sehen. Nur selten kommt es zu Explosionen, die so heftig sind, dass aus dem brodelnden Meer riesige Säulen aus schwarzem Rauch und Wasserdampf empor steigen. In der vergangenen Tagen war dies der Fall, zehn Kilometer nördlich der Insel Tongatapu. Aber auch vor zwei Jahren kam es weiter nördlich zu einer ähnlichen Explosion eines Vulkans aus dem Meer. Schwarz-Schampera:
"Manchmal kommen sie oben raus - und bilden zum Beispiel den Staat von Tonga. Tonga liegt als Staat im Bereich von hochexplosiven Vulkanen. Das ist deren Schicksal."
Die Vulkane haben die Inselkette Tonga einst erschaffen, und es ist nicht auszuschließen, dass sie eines Tages auch ihr Ende bringen werden. Nach einem großen Ausbruch könnte Tonga von einer gewaltige Flutwelle überspült werden. Heute morgen kam es nun auch noch zu heftigen Beben und die Behörden auf den Pazifik-Inseln gaben Tsunami-Warnungen heraus. Zwei Stunden später nahmen sie diese aber wieder zurück. Das Zentrum des Bebens lag einige 100 Kilometer entfernt von den Vulkanausbrüchen. Zu einer Flutwelle kam es nicht. Ulrich Schwarz-Schampera hat diese bewegte Gegend um Tonga in den vergangenen Jahren mehrfach bereist, an Bord des deutschen Forschungsschiffes "Sonne".
"Jeder denkt immer an palmbesetzte Strände. Aber das ist nicht so. Das sind schroffe Felsen."
Von seinen Forschungsfahrten hat er kistenweise Gesteinsproben mitgebracht: dunkle Brocken, in denen Erz in vielen Farben schillert. Tatsächlich ist die Inselkette vor Tonga eine natürliche Schatzkammer: Kupfer, Blei, Zink und auch Gold sind hier zu finden. Daneben auch seltene Metalle wie sie für High-Tech-Produkte benötigt werden: Indium, Kadmium, Germanium und viele andere. Und so ist es nicht verwunderlich, dass eine Reihe von Explorationsfirmen derzeit dabei ist, ihre Claims in der Tiefsee abzustecken. Schwarz-Schampera:
"Es gibt mittlerweile fünf Firmen, die sich darauf spezialisiert haben, solche Sulfidvorkommen am Meeresboden zu explorieren und auch abzubauen. Ein Beispiel ist die Firma Nautilus, eine amerikanisch-australische Firma, die im Hoheitsgebiet von Papua-Neuguinea ein solches Inselbogenvorkommen exploriert hat, und Ende 2010 beginnen wollte mit dem Abbau. Das haben sie aber jetzt nach hinten verlegt, wegen der Finanzkrise."
Ulrich Schwarz-Schampera selbst interessiert sich als Grundlagenforscher vor allem dafür, wie die Erze im Meeresboden entstanden sind. Wie die Erdkruste über Jahrmillionen Metalle aus dem Wasser gefiltert hat und wie die Vulkanaktivität die Metalle zusammenklumpen ließ.
"Es wird heiß, bis zu 500 Grad Celsius. Es wird sauer, saurer als eine Salatsoße. pH-Wert von 2. Das heißt wir traktieren den Meeresboden mit einer starken Säure. Das hält kein Gestein aus. Das heißt: die Gesteine geben Metalle ab in dieses ehemalige Meerwasser, und dieses transportiert Metalle in Richtung Meeresboden und dort, wo die Abkühlung groß genug ist, bekommen wir die Bildung von Erzen."
Die Erzvorkommen lassen sich auch anhand von sogenannten Schwarzen Rauchern erkennen: Bis zu 45 Meter hohe bizarre Gesteinsformationen unter Wasser, die schwarzes Material abgeben. In diesem Unterwasser-Rauch haben Ulrich Schwarz-Schampera und Kollegen auch Spuren von Gold in vergleichsweise hohen Konzentrationen nachgewiesen. Die Erkenntnisse, die sie vor Tonga gewonnen haben, können sie auch auf andere Gegenden der Welt übertragen. Im Meer und an Land.
"Ich selber arbeite an Lagerstätten in Südafrika, die sind drei Milliarden Jahre alt, und ich sehe alle Kennzeichen, die ich aus dem Tonga-Inselbogen kenne. Die Gesteine sind ähnlich, die Isotopen haben eine Signatur, die uns glasklar sagt, das ist eine Inselbogenbildung. Diese Prozesse, die wir heute auch beobachten, waren wenigstens vor 3,6 Milliarden Jahren schon aktiv. Das wissen wir heutzutage. Das ist natürlich faszinierend."
Die erdgeschichtlich deutlich jüngeren Vulkane, die vor Tonga immer wieder das Meer aufwühlen, sind also die Schlote einer gewaltigen Metallfabrik. Und die Erde hat solche Fabriken im Verlauf ihrer Geschichte immer wieder neu eingerichtet.
"Ein Inselbogen bildet sich da, wo ozeanische Kruste unter andere ozeanische Kruste subduziert, also verschluckt wird - das ist der Ort von Vulkanismus."
36 Unterwasser-Vulkane sind in dieser Gegend inzwischen bekannt. Von ihrer Aktivität ist an der Wasseroberfläche meist wenig zu sehen. Nur selten kommt es zu Explosionen, die so heftig sind, dass aus dem brodelnden Meer riesige Säulen aus schwarzem Rauch und Wasserdampf empor steigen. In der vergangenen Tagen war dies der Fall, zehn Kilometer nördlich der Insel Tongatapu. Aber auch vor zwei Jahren kam es weiter nördlich zu einer ähnlichen Explosion eines Vulkans aus dem Meer. Schwarz-Schampera:
"Manchmal kommen sie oben raus - und bilden zum Beispiel den Staat von Tonga. Tonga liegt als Staat im Bereich von hochexplosiven Vulkanen. Das ist deren Schicksal."
Die Vulkane haben die Inselkette Tonga einst erschaffen, und es ist nicht auszuschließen, dass sie eines Tages auch ihr Ende bringen werden. Nach einem großen Ausbruch könnte Tonga von einer gewaltige Flutwelle überspült werden. Heute morgen kam es nun auch noch zu heftigen Beben und die Behörden auf den Pazifik-Inseln gaben Tsunami-Warnungen heraus. Zwei Stunden später nahmen sie diese aber wieder zurück. Das Zentrum des Bebens lag einige 100 Kilometer entfernt von den Vulkanausbrüchen. Zu einer Flutwelle kam es nicht. Ulrich Schwarz-Schampera hat diese bewegte Gegend um Tonga in den vergangenen Jahren mehrfach bereist, an Bord des deutschen Forschungsschiffes "Sonne".
"Jeder denkt immer an palmbesetzte Strände. Aber das ist nicht so. Das sind schroffe Felsen."
Von seinen Forschungsfahrten hat er kistenweise Gesteinsproben mitgebracht: dunkle Brocken, in denen Erz in vielen Farben schillert. Tatsächlich ist die Inselkette vor Tonga eine natürliche Schatzkammer: Kupfer, Blei, Zink und auch Gold sind hier zu finden. Daneben auch seltene Metalle wie sie für High-Tech-Produkte benötigt werden: Indium, Kadmium, Germanium und viele andere. Und so ist es nicht verwunderlich, dass eine Reihe von Explorationsfirmen derzeit dabei ist, ihre Claims in der Tiefsee abzustecken. Schwarz-Schampera:
"Es gibt mittlerweile fünf Firmen, die sich darauf spezialisiert haben, solche Sulfidvorkommen am Meeresboden zu explorieren und auch abzubauen. Ein Beispiel ist die Firma Nautilus, eine amerikanisch-australische Firma, die im Hoheitsgebiet von Papua-Neuguinea ein solches Inselbogenvorkommen exploriert hat, und Ende 2010 beginnen wollte mit dem Abbau. Das haben sie aber jetzt nach hinten verlegt, wegen der Finanzkrise."
Ulrich Schwarz-Schampera selbst interessiert sich als Grundlagenforscher vor allem dafür, wie die Erze im Meeresboden entstanden sind. Wie die Erdkruste über Jahrmillionen Metalle aus dem Wasser gefiltert hat und wie die Vulkanaktivität die Metalle zusammenklumpen ließ.
"Es wird heiß, bis zu 500 Grad Celsius. Es wird sauer, saurer als eine Salatsoße. pH-Wert von 2. Das heißt wir traktieren den Meeresboden mit einer starken Säure. Das hält kein Gestein aus. Das heißt: die Gesteine geben Metalle ab in dieses ehemalige Meerwasser, und dieses transportiert Metalle in Richtung Meeresboden und dort, wo die Abkühlung groß genug ist, bekommen wir die Bildung von Erzen."
Die Erzvorkommen lassen sich auch anhand von sogenannten Schwarzen Rauchern erkennen: Bis zu 45 Meter hohe bizarre Gesteinsformationen unter Wasser, die schwarzes Material abgeben. In diesem Unterwasser-Rauch haben Ulrich Schwarz-Schampera und Kollegen auch Spuren von Gold in vergleichsweise hohen Konzentrationen nachgewiesen. Die Erkenntnisse, die sie vor Tonga gewonnen haben, können sie auch auf andere Gegenden der Welt übertragen. Im Meer und an Land.
"Ich selber arbeite an Lagerstätten in Südafrika, die sind drei Milliarden Jahre alt, und ich sehe alle Kennzeichen, die ich aus dem Tonga-Inselbogen kenne. Die Gesteine sind ähnlich, die Isotopen haben eine Signatur, die uns glasklar sagt, das ist eine Inselbogenbildung. Diese Prozesse, die wir heute auch beobachten, waren wenigstens vor 3,6 Milliarden Jahren schon aktiv. Das wissen wir heutzutage. Das ist natürlich faszinierend."
Die erdgeschichtlich deutlich jüngeren Vulkane, die vor Tonga immer wieder das Meer aufwühlen, sind also die Schlote einer gewaltigen Metallfabrik. Und die Erde hat solche Fabriken im Verlauf ihrer Geschichte immer wieder neu eingerichtet.