Die Diamantina Fracture Zone (wörtlich übersetzt Diamantina-Bruchzone) ist eine bis 7100 m tiefe Schichtstufe im Südostindischen Becken des Indischen Ozeans. Fälschlich wird sie manchmal als Diamantinagraben () bezeichnet.
Geographie mini|Karte des Indischen Ozeans mit Diamantina Fracture Zone laut GEBCO in rot, links davon das Diamantina Escarpment mini|Bathymetrie der Diamantina Fracture Zone, oben rechts Australien, unten in schwarz der Südostindische Rücken Laut General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO) beginnt die eigentliche, etwa 550 km lange Diamantina Fracture Zone im Westen () am südöstlichen Ende der Broken Ridge und erstreckt sich im Osten () bis südlich des Perth-Beckens bis zur Südkante des Naturaliste Plateau. Nördlich davon liegt das östliche Ende () des Diamantina Escarpment, dessen westliches Ende () am Neunzig-Grad-Ost-Rücken liegt. Der meistens 10°, teilweise aber 35° steile Hang des Escarpments fällt über 5100 m von der südlich des Wharton-Beckens gelegenen Broken Ridge (634 m) nach Süden zum Boden des Diamantinagrabens ab (5800 m), der geomorphologisch wegen seines flachen Bodens als Trogtal zu bezeichnen ist. Teilweise werden auch östliche Ausläufer südlich von Australien zur Diamantina Fracture Zone hinzugezählt (laut GEBCO Diamantina (East) Zone, ), wodurch sie ins australische Meeresschutzgebiet South-west Corner Marine Park hineinreicht. Die Gesamtstruktur ist je nach Autor zwischen 160 und 180 km breit und 2500, 2600 oder 3400 km lang.
Die Diamantina Fracture Zone befindet sich an dem Ort, an dem die Ausbreitung des heute über 1000 km südlich befindlichen Südostindischen Rückens begann, der die Antarktische Platte und die Australische Platte trennt. Das Alter wird auf 43,8 bis 108 Jahrmillionen geschätzt. Das Gebiet hat eine sehr unebene Topographie mit sehr starkem Relief, das aus mehreren, hunderte Kilometer langen Tiefseerücken und -rinnen mit tiefen Verwerfungen und mehreren vermutlich erloschenen Vulkanen besteht.
Es handelt sich nicht um eine Bruchzone im Sinne der Plattentektonik, sondern um eine Schichtstufe zwischen zwei ozeanischen Plateaus. Die Zone ist wohl bei der Ozeanbodenspreizung bzw. Krustenverdünnung bei der Trennung zwischen Australien und der Antarktis entstanden. In den 1960er Jahren war man teilweise noch von einer Theorie der Blattverschiebung ausgegangen.
Forschungsgeschichte
mini|Berechnungen von 2019, welche die vermutete Lage des Diamantinatiefs und die tatsächlich tiefste Stelle im Dordrechttief zeigen
Die Diamantina-Zone wurde vom Dreimaster Vema und dem Forschungsschiff Argo im Jahr 1960 entdeckt, kurz darauf untersuchte das australische Marineschiff Diamantina die Region, von der sie ihren Namen erhielt. Es identifizierte das Diamantinatief () mit einer Wassertiefe von 8047 m. Diese Angabe wurde als tiefster Punkt des Indischen Ozeans im GEBCO Undersea Feature Names Gazetteer verzeichnet und in Fachliteratur genannt. 2004 wurden vom Forschungsschiff und Eisbrecher Nathaniel B. Palmer aktuellere Daten erhoben, auch auf der Suche nach dem 2014 verschwundenen Malaysia-Airlines-Flug 370 wurden Teile der Zone vermessen. 2018 wurde die tiefste Stelle der Zone anhand mehrerer bathymetrischer Datensätze neu berechnet und mit 7099 m angegeben ().
Im Jahr 2019 untersuchte eine Expedition von Victor Vescovo, die mit dem Tauchboot Limiting Factor die tiefsten Punkte aller Ozeane erreichen wollte, das Gebiet mit einem Lander und einem Fächerecholot. Bei der Kartierung wurde eine maximale Tiefe der Diamantina Fracture Zone von 7019 m ± 17 m im Dordrechttief festgestellt (). Auf Basis des GEBCO_2014 global bathymetry dataset und der Global Multi-Resolution Topography Synthesis berechneten Stewart und Jamieson die Tiefe des Dordrechttiefs auf 7090 bis 7100 m, der Ort musste gegenüber der Berechnung von 2018 jedoch korrigiert werden, im Vergleich zur Lotung 2019 lag er in einem zweiten, nördlich gelegenen Teil des Dordrechttiefs (). An der im Jahr 1960 identifizierten Stelle des Diamantinatiefs beträgt die Wassertiefe nur 5300 m. Seitdem gilt das Dordrechttief als tiefste Stelle der Diamantina Fracture Zone, und der Javagraben mit 7290 m als tiefste Stelle des Indischen Ozeans.
Wal-Nekropole Im Rahmen von 32 Tauchgängen des Forschungs-U-Boot Fendouzhe konnten im Zeitraum vom 8. Februar bis zum 17. März 2023 im Bereich der Diamantina Fracture Zone die Überreste von insgesamt 485 Walkadavern am Meeresgrund dokumentiert werden. Fünf dieser Walfälle waren relativ frisch und befanden sich im „Zerfallsstadium der Schwefelverwerter“ („sulfophilic stage“). Sie bildeten die Grundlage für entsprechende Ökosysteme mit Mikrobenmatten, Bartwürmern der Gattung Osedax, weiteren Ringelwürmern, Krebstieren, Mollusken, Stachelhäutern, Nesseltieren und Fadenwürmern. Die Überreste eines Schnabelwals im Dordrechttief stellt mit 6.789 m unter dem Meeresspiegel bislang den Tiefenrekord für den Nachweis eines derartigen Walfall-Ökosystems (Stand 2026). Die meisten der in diesem Zusammenhang beobachten Taxa konnten bislang nur auf Gattungs- oder Familienebene bestimmt werden. Das Potential für die Entdeckung bislang unbekannter Arten und Gattungen wird als hoch eingestuft.
Mehrere weitere Walkadaver befanden sich bereits in der nachfolgenden Riff-Phase des Zerfalls. Ihre Knochen dienten als Hartsubstrat für sessile Arten. Nachgewiesen wurde die Seeanemone Galatheanthemum profundale, Glasschwämme der Gattung Caulophacus und Seesterne der Gattung Freyastera.
Der größte Walkadaver mit einem aktiven Ökosystem konnte als etwa 5 m langes Skelett eines Südlichen Zwergwals (Balaenoptera bonaerensis) identifiziert werden. Unter den geborgenen Walknochen konnte mit dem Seiwal (Balaenoptera borealis) noch mindestens eine weitere Art der Furchenwale (Balaenopteridae) nachgewiesen werden. Ein Großteil der dokumentierten Walfälle stammte jedoch von Vertretern der Schnabelwale (Ziphiidae), insbesondere vom Layard-Wal (Mesoplodon layardii) und dem Andrew-Schnabelwal (Mesoplodon bowdoini). Neben diesen rezenten Arten konnten mit Izikoziphius und Pterocetus auch zwei fossile Gattungen der Schnabelwale nachgewiesen werden. Mit Pterocetus diamantinae wurde eine neue Art der Gattung Pterocetus beschrieben und nach dem Fundgebiet benannt.
Knochen von 25 fossilen Walfällen wurden mithilfe stabiler Sr-Isotope datiert. Dabei ergaben sich Alter von bis zu 5,26 Ma (Pterocetus benguelae), was darauf hinweist, dass die ungewöhnliche Ansammlung von Walkadavern in der Diamantina Fracture Zone zumindest bis in das frühe Pliozän zurückreicht.
Die Dichte an rezenten und fossilen Walfällen kann im Bereich der Diamantina Fracture Zone lokal bei mehr als 750 Individuen/km² liegen. Die Ursache für die enorme Ansammlung an Walkadavern in einem relativ eng begrenzten Meeresgebiet über einen Zeitraum von mehr als fünf Millionen Jahren ist noch weitgehend ungeklärt. Diskutiert wird der Einfluss unterschiedlicher Faktoren: Die nachgewiesenen rezenten Schnabelwal-Arten sind in diesem Meeresgebiet heimisch und die Diamantina Fracture Zone liegt auf den Wanderrouten der nachgewiesenen rezenten Furchenwale. Die Zusammensetzung aus unterschiedlichen Walarten ist dementsprechend einigermaßen gut erklärbar. Die V-förmige Topographie der Diamantina Fracture Zone könnte dazu beitragen, dass absinkende Walkadaver bevorzugt in diese Zone gezogen werden. Das Meeresgebiet in der Umgebung der Diamantina Fracture Zone bietet reiche Jagdgründe für Schnabelwale, der Meeresgrund liegt jedoch weit unterhalb ihrer maximalen Tauchtiefe. Theoretisch besteht die Möglichkeit, dass sich die Tiere auf der Jagd in zu große Tiefen wagen und bevorzugt im Bereich der Diamantina Fracture Zone verenden. Die Sedimentationsrate im Bereich der Diamantina Fracture Zone ist extrem niedrig, sodass Walskelette über lange Zeit frei am Meeresboden liegen können, bevor sie vom Sediment überdeckt werden. Insbesondere die Schädel von Schnabelwalen weisen eine besonders dichte Knochenstruktur auf und sind bevorzugt erhaltungsfähig. Die meisten fossilen Knochen sind zudem mit Ferromangankrusten überzogen, welche die Erhaltungsfähigkeit weiter fördern.
Weblinks
computeranimierte Darstellung eines „Fluges“ über die Diamantina Fracture Zone, basierend auf den topographischen Daten die im Rahmen der Five Deeps Expedition 2019 mit einem Fächerecholot gewonnen wurdenː (englisch)
Einzelnachweise Heather A. Stewart, Alan J. Jamieson: The five deeps: The location and depth of the deepest place in each of the world's oceans. In: Earth-Science Reviews 197, Oktober 2019, 102896, doi:10.1016/j.earscirev.2019.102896. Marc Munschy, Jerome Dyment, Marie Odile Boulanger, Daniel Boulanger, Jean Daniel Tissot, Roland Schlich, Yair Rotstein, Millard F. Coffin: Breakup and Seafloor Spreading between the Kerguelen Plateau–Labuan Basin and the Broken Ridge–Diamantina Zone. In: S. W. Wise, Jr., R. Schlich et al. (Hrsg.): 1992 Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, Vol. 12051. Undersea Feature Names Gazetteer, General Bathymetric Chart of the Oceans. Suchbegriff „Diamantina“; Diamantina Fracture Zone, Diamantina Escarpment und Diamantina (East) Zone, Marine Gazetteer Placedetails, www.marineregions.org. Abgerufen am 12. Mai 2020. South-west Corner Marine Park, parksaustralia.gov.au, abgerufen am 13. Mai 2020. Dennis E. Hayes, John R. Conolly: Morphology of the Southeast Indian Coast. In: Dennis E. Hayes (Hrsg.): Antarctica Oceanology II: The Australian–New Zealand Sector, Volume 19, 1978, doi:10.1029/AR019p0125. Douglas F. Williams, Bruce H. Corliss: The South Australian Continental Margin and the Australian-Antarctic Sector of the Southern Ocean In: A. E. M. Nairn: The Ocean Basins and Margins: The Indian Ocean. Springer 2013, S. 566, ISBN 978-1-4615-8038-6. A. A. Bulychev, D. A. Gilod, E. P. Dubinin: Structure of the lithosphere of the northeastern part of the Indian Ocean according to results of two-dimensional structural-density modeling. In: Geotectonics 50, 2016, S. 257–275, doi:10.1134/S0016852116030043. Joanne M. Whittaker, Simon E. Williams, R. Dietmar Müller: Revised tectonic evolution of the Eastern Indian Ocean. In: Geochemistry, Geophysics, Geosystems, Band 14, Nr. 6, Juni 2013, S. 1891–1909, doi:10.1002/ggge.20120. Kim Picard, Brendan P. Brooke, Peter T. Harris, Paulus J. W. Siwabessy, Millard F. Coffin, Maggie Tran, Michele Spinoccia, Jonathan Weales, Miles Macmillan-Lawler, Jonah Sullivan: Malaysia Airlines flight MH370 search data reveal geomorphology and seafloor processes in the remote southeast Indian Ocean. In: Marine Geology 395, Januar 2018, S. 301–319, doi:10.1016/j.margeo.2017.10.014. J.-Y. Royer, D. T. Sandwell: Evolution of the eastern Indian Ocean since the Late Cretaceous: Constraints from Geosat altimetry. In: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 94(B10), 1989, S. 13755–13782, doi:10.1029/jb094ib10p13755. Samurdhika Rathnayake, Robert Tenzer, Mehdi Eshagh, Martin Pitoňák: Gravity Maps of the Lithospheric Structure Beneath the Indian Ocean. In: Surveys in Geophysics 40, 2019, S. 1055–1093, doi:10.1007/s10712-019-09564-6. Fabienne Chatin, Ursula Robert, Raymond Montigny, Hubert Whitechurch: La zone Diamantine (océan Indien oriental), témoin de la séparation entre l’Australie et l’Antarctique: arguments pétrologiques et géochimiques. In: Comptes rendus de l’Académie des sciences – Series IIA – Earth and Planetary Science, 326(12), 1998, S. 839–845, doi:10.1016/s1251-8050(98)80022-0. John C. Mutter, Steven C. Cande: The early opening between Broken Ridge and Kerguelen Plateau. In: Earth and Planetary Science Letters 65, 1983, S. 369–376, doi:10.1016/0012-821X(83)90174-7. John C. Mutter, Kerry A. Hegany, Steven C. Cande, Jeffrey K. Weissel: Breakup between Australia and Antarctica, a brief review in the light of new data. In: Tectonophysics 114, 1985, S. 255–279, doi:10.1016/0040-1951(85)90016-2.