Im Trüben forschen

Meldung vom 17.12.2007 - Schlick und Matsch entstehen anders als bislang angenommen

Für Geologen stand bislang fest: Feinkörnige Ablagerungen wie Schlick, Matsch oder Schlamm, die aus winzigen Mineralkörnchen mit einem Durchmesser von weniger als einem zehntel Millimeter bestehen, können sich nur in ruhigem Wasser bilden. Das stimmt nicht, berichten nun Jürgen Schieber und seine Kollegen von der Indiana University: In Experimenten wiesen die Forscher nach, dass sich die feinen Partikel auch bei relativ starker Wasserströmung am Boden absetzen können.

Geologen lesen in den Gesteinen der Erdkruste wie in einem Buch. Aus Art und Form der enthaltenen Mineralien können sie viel über die Umweltbedingungen lernen, die vor Jahrmillionen auf der Erdoberfläche herrschten. Besonders interessant sind dabei die sogenannten Sedimentgesteine, die verfestigten Überreste von Ablagerungen, die sich einstmals am Boden von Meeren oder Seen bildeten. Der größte Teil aller Sedimente sind Tongesteine – ein Gemisch aus besonders fein zermahlenen Quarzkörnern, Überresten von Lebewesen und Tonmineralien. Tongestein ist sozusagen versteinerter Matsch.

Bislang galt das Vorhandensein von Tongestein als Beleg für eine Ablagerung in extrem ruhigem Wasser. Die feinen Partikel, aus denen dieses Gestein besteht, so nahmen Geologen an, können nur dann zu Boden sinken, wenn keine Strömung vorhanden ist. Die Labor-Experimente von Schieber und seinen Kollegen zeigen aber nun, dass diese Annahme falsch ist: Selbst in Wasser, das sich mit einer Geschwindigkeit von 26 Zentimetern pro Sekunde bewegte, bildeten sich in den Versuchen rippenförmige Ablagerungen am Boden. Die feinen Schlickpartikel, zeigen die Forscher, schließen sich nämlich schon im Wasser zu größeren Flocken zusammen, die schwer genug sind, um zu Boden zu sinken.

"In Tongestein sieht man häufig auch Spuren von Erosion und schneller Wieder-Ablagerung von Schlamm – alles zur gleichen Zeit", berichtet Schieber. "Diese Beobachtungen passen nicht zu der Vorstellung, dass das Wasser die ganze Zeit ruhig gewesen ist. Wir brauchen eine bessere Erklärung." Die Ergebnisse der Experimente könnten beim Bau von Häfen oder Wasserstraßen hilfreich sein, die regelmäßig von Schlamm befreit werden müssen. Auch die Erdölindustrie könnte von den Daten profitieren: Das organische Material, aus dem sich Kohlenwasserstoffe bilden, lagert sich meist zusammen mit feinkörnigen Sedimenten am Boden ab, weil die Materialien gut zusammenkleben.

Jürgen Schieber (Indiana University, Bloomington) et al.: Science, Bd. 318, S. 1760, 1734

wissenschaft.de - Ute Kehse