Havbundens sediment er sammensat af forskellige komponenter, der både indeholder inorganiske og organiske partikler. Det kan klassificeres efter partiklernes størrelse og efter partiklernes oprindelse, og sammensætningen varierer efter hvor man befinder sig i forhold til kontinenterne.

Sedimentet i oceanernes ørken består hovedsageligt af meget fine partikler, der stammer fra det overliggende vand (mudder), og det har ofte et stort indhold af carbonatsand, som er fragmenter af skaller og skeletter fra havets zooplankton.

De forskellige aflejringer indeholder et væld af informationer, som geologerne og geofysikerne kan tolke.

State-of-the-art laboratoriefaciliteter

De kerner jeg har målt iltindhold i, bliver efterfølgende sendt videre til 'core lab'. Her går geologer og geofysikere i gang med at beskrive kernerne på alle leder og kanter.

IODP ekspeditioner har generelt fokus på geologiske og palæontologiske undersøgelser. Og det er afspejlet i laboratoriefaciliteterne ombord på JOIDES Resolution.

Skibets 'core lab' er et stort, rummeligt og meget veludstyret laboratorium. Her foregår geologernes og geofysikernes undersøgelser.

Kernerne scannes

Først bestråles de intakte 1.5 meter lange sektioner med gammastråling fra en ¹³⁷Cs kilde. Sedimentets tilbageholdelse af strålerne giver et mål for sedimentets densitet. Derefter måles sedimentets magnetiske susceptibilitet.

Det er et mål for hvor meget materialet kan magnetiseres af et ydre magnetfelt, og siger noget om indholdet af forskellige mineraler i sedimentet. Desuden måles hvor kompakt sedimentet er.

I et andet imponerende apparatur tilpasset specielt til JOIDES Resolution måles sedimentkernernes naturlige radioaktive gammastråling.

Farve og struktur nærstuderes

Herefter bliver kernerne skåret igennem på langs. Den ene halvdel (arbejdshalvdelen) bliver sendt igennem et digitalt billedanalysesystem specielt bygget til JOIDES Resolution.

Alle sektionerne fra en 9,5 m kerne bliver derefter lagt på et bord til detaljerede studier og prøvetagning. Farve og strukturændringer ned igennem hele kernen beskrives i detaljer. Farverne af hvert eneste lag bestemmes ved at sammenligne med farvekort med hele 268 forskellige grå og brune nuancer.

Det er forbavsende hvor meget information sedimentologerne kan trække ud af sedimentet, bare ved at se på det.

 Når der er interessante ændringer i lagenes farve eller struktur, udtages en lille prøve til nærmere analyse under et mikroskop. Her nærstuderes indholdet af mikrofossiler og partiklernes størrelse og facon.

Detaljerede studier fortsætter i mange år

I de åbne kerner måles desuden sedimentets evne til at lede både varme og elektricitet, og dets vandindhold, densitet og porøsitet. Ved hjælp af avanceret atomemmisionsspektrometri analyseres indholdet at 22 forskellige grundstoffer og sporstoffer.

Når alle analyser er foretaget, bliver de gennemskårne sedimentkerne forsigtigt pakket ind i plastfolie, og lagt i specielle hylstre. Når ekspeditionen er omme, bliver alle kernerne bragt til et lager, som er et slags havbundskernebibliotek. Herfra kan forskere fra hele verden rekvirere prøver til videre udforskning i mange år frem.

Den uberørte halvdel af kernerne arkiveres også i "biblioteket".

Aldersbestemmelse

Vi bestemmer sedimentlagenes alder på flere forskellige måder. Ombord anvendes magnetostratigrafi. Med uregelmæssige mellemrum bytter Jordens magnetiske nord- og sydpol plads.

Da mineralerne i sedimentet bevarer den magnetiske orientering de havde da de blev aflejret, kan man bestemme korrelationen mellem forskellige sedimentlag ud fra mineralernes magnetiske orientering.

Vi har også en enkelt palæontolog med på ekspeditionen, som anvender biostratigrafi. Han kan fastlægge forskellige sedimentlags alder ud fra deres indhold af kalkskeletter fra forskellige arter af encellede organismer, såkaldte foraminiferer.

Senere vil disse dateringer blive suppleret med radiologisk datering i forskellige laboratorier i land.

Havbunden bevæger sig

På alle syv prøvetagningsstationer borer vi ned igennem hele sedimentlaget til vi rammer jordens skorpe, som består af basalt.

Alligevel varierer alderen på det dybest liggende sediment fra ca. 20-100 millioner år. Det skyldes kontinentaldrift. Jordens ydre (lithosfæren) er opdelt i stive plader, som bevæger sig i forhold til hinanden. Stillehavspladen som omfatter Stillehavets bund bevæger sig i vestlig retning.

Sedimentet på vores første og mest nordvestlige station er akkumuleret over 100 millioner år. Dengang de nederste lag blev aflejret for 100 millioner år siden, befandt denne del af Stillehavspladen sig i den østlige del af oceanet.

Jo længere vi bevæger os østpå, jo kortere tid har sedimentet haft til at hobe sig op.

Er der mon liv dernede?

Jeg har indtil nu kun fortalt om vores håndtering af sedimentkernerne. På tre prøvetagningsstationer har vi desuden boret 100 meter ned i basalten. En stor del at geologernes og geofysikernes arbejde er koncentreret om basalten. Det vil jeg fortælle om i et senere indlæg. Også mikrobiologerne er interesserede i at undersøge basalten.

I mit næste indlæg vil jeg fortælle om mikrobiologernes jagt på bakterierne i både sedimentet og i basalten.

Britta Gribsholts profil på Aarhus Universitets hjemmeside