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Online-Nachschlagewerk zur Meeresforschung
Herausgeber: Dr. D. Völker

Das Marmarameer

Autor: Dr. Thomas Reichel

Das Marmarameer ist ein relativ kleines, fast geschlossenes Becken, das tektonisch durch eine Scherbewegung entlang von E-W verlaufenden Störungszonen entstanden ist. Es steht mit dem Mittelmeer (Ägais) und dem Schwarzen Meer über Schwellen mit geringer Tiefe in Verbindung. Die Sedimentationsgeschichte im Marmarameer dokumentiert daher in besonderer weise den Wasseraustausch und die Klimaentwicklung beider Meere (siehe Kapitel zur Paläozeanografie des Marmarameers).

Das Marmarameer ist ein sich über 210 km in E-W Richtung und ca. 80 km in N-S Richtung erstreckendes Binnenmeer. Es trennt die beiden Kontinente Europa und Asien und hat eine Gesamtfläche von 11474 km², etwa 57% der Grundfläche bilden Schelfgebiete, 37% Kontinentalhänge und 6 % werden von Tiefseestrukturen/Becken eingenommen, die mehr als 1000m tief sind. Die maximale Wassertiefe beträgt 1370 m.

Die Verbindung zum brackischen Schwarzen Meer im E erfolgt über die bis zu 35 m tiefe Bosporus-Schwelle. Im W ist das Marmarameer über die im Durchschnitt 60 m tiefe Dardanellen-Schwelle mit dem Ägäischen Meer verbunden.

Zentrales und nördliches Marmarameer aus ~300 km Höhe nach Norden gesehen. Der Bosperus bildet die Verbindung zum Schwarzen Meer. Es handelt sich um ein abgesunkenes Tal. An der engsten Stelle it der Bosperus 730 m breit. Bild der Nasa (Earth from space)

Der gesamte Wasseraustausch zwischen dem Schwarzen Meer und dem Mittelmeer erfolgt über das Marmarameer durch die beiden oben genannten, schmalen und flachen Wasserstraßen als ein Zwei-Schicht-Strom.

Graphische Darstellung der heutigen ozeanographischen Situation des Marmarameeres

Das Tiefenwasser des Marmarameeres stammt aus dem Mittelmeer und hat eine Salinität von etwa 39 ‰. Es ist durch eine Halokline in 20 bis 25 m Wassertiefe vom Oberflächenwasser getrennt, das aus dem Schwarzen Meer stammt und eine Salinität von nur ~20 ‰ hat. Die Abflussmengen und die typischen Fließgeschwindigkeiten lassen sich aus der Tabelle unten entnehmen. Diese starke Schichtung in der Wassersäule verhindert eine effiziente Zirkulation des Tiefenwassers und führt zusammen mit einer relativ hohen Bioproduktion zu sehr niedrigen Sauerstoffgehalten in den tiefen Wasserbereichen.

Neben den Zuflüssen aus dem Mittelmeer (Ägäis) und dem Schwarzen Meer gibt es fluviatilen Eintrag in das Marmara-Meer. Dabei erfolgt der Hauptzufluss aus dem Süden, wobei vor allem zwei Flüsse eine wichtige Rolle spielen, der Koçabas sowie der Koçasu. Das Einzugsgebiet beider Flusssysteme erstreckt sich bis weit in das Hinterland auf die Anatolische Platte und drainiert große Bereiche der dort aufragenden Mittelgebirge.

  Pyknokline Bodenwasserströmung nach NE (Salinität 39‰) Oberflächenströmung nach SW (Salinität ~ 20‰)
  Tiefe in m Entwässerung (km³ yr-1) vf (cm s-1) Entwässerung (km³ yr-1) vf (cm s-1)
Dardanellen ~ 30 530-880 5-25 830 - 1180 10-30
Bosporus ~ 10-30 305-349 5-15 605-649 10-30

Rezente ozeanographische Verhältnisse an den Dardanellen, bzw. am Bosporus; vf= Fließgeschwindigkeit.

Neue bathymetrische Karten des Marmarameeres zeigen dessen komplexe Struktur. Drei große Becken bilden die tiefsten Strukturen: Das Tekirdag Becken im Westen (1097m), das zentrale Marmara-Becken (1389m) und das Cinarcik Becken im Osten (1238m). Diese Becken sind durch Hoch-Strukturen, sog. "Push-Ups" voneinander getrennt. Der westliche Marmara-Rücken, zwischen dem Tekirdag-Becken und dem Zentralen Marmara-Becken ragt dabei um mehr als 600m gegenüber dem Beckenboden auf und erreicht eine Wassertiefe von 550m. Der nur etwa 900 m tiefe zentrale Marmara-Rücken weiter östlich bildet die Grenze zwischen dem zentralen Marmara-Becken und dem Cinarçik-Becken (genauere Erläuterungen finden Sie in einer Dissertation des Autors zu diesem Thema

Das Marmarameer liegt außerdem in einer Zone die noch heute tektonisch hochaktiv ist. Dies hat leider zur Folge, dass die gesamte Region oftmals von starken Erdbeben heimgesucht wird, die große Zerstörungen hervorrufen.

Die hohe tektonische Aktivität im Bereich des Marmarameeres hat auch direkt Einfluß auf den geochemischen Haushalt im Sediment und in der Wassersäule. Methan steigt in der Sedimentsäule entlang solcher Störungszonen auf und reagiert mit Sulphat aus dem Porenwasser. Dadurch erfolgt nicht nur die Präzipitation von einigen Mineralphasen (Pyrit, Eisenmonosulfid, Kalzit), auch Bakterien benutzen die Gasphasen als Energiequelle und bilden oftmals biogene Matten

Bakterienmatten entlang von Störungszonen am Meeresboden des Marmarameeres. Die schwarzen Bereiche in der Mitte der Matten zeigen Eisenmonosulfide die bei der Umsetzung von Methan und dem Sulfat aus dem Meerwasser entstehen. (Die Roten Markierungen entsprechen einem Abstand von 10 cm). (Quelle: FU-Berlin, Fachbereich Geowissenschaften, Fachrichtung Geochemie, Hydrogeologie und Mineralogie)

Durch diese Erkenntnis des Zusammenhangs zwischen Methan-Aufstieg und tektonischer Aktivität ist es vielleicht möglich, in dieser von Erdbeben oft heimgesuchten Region, ein Frühwarn-System durch Meeresboden-Monitoring zu entwickeln.