Tschuktschen-Becken

Das Tschuktschen-Becken (englisch Chukchi Basin) ist eine ausgedehnte submarine Beckenstruktur im westlichen Amerasischen Becken des Arktischen Ozeans, die zwischen dem Tschuktschen-Plateau im Osten und dem Mendelejew-Rücken im Westen liegt. Das Becken ist Teil des größeren Nord-Tschuktschen-Beckens (North Chukchi Basin), das sich vom ostsibirischen und tschuktschischen Kontinentalschelf bis in die Tiefseebereiche des Arktischen Ozeans erstreckt. Mit Sedimentmächtigkeiten von bis zu 23 Kilometern gehört das Nord-Tschuktschen-Becken zu den tiefsten Sedimentbecken der Erde und stellt eine geologische Struktur von außergewöhnlicher Bedeutung dar. Der Name „Tschuktschen-Becken“ leitet sich von dem indigenen Volk der Tschuktschen ab, das auf der angrenzenden Tschuktschen-Halbinsel im äußersten Nordosten Sibiriens lebt.[1]

Geographie und Morphologie

Das Tschuktschen-Becken liegt im Amerasischen Becken etwa 240 bis 345 Kilometer nordwestlich von Nordalaska und erstreckt sich unter dem äußeren Kontinentalschelf, dem Kontinentalhang und dem Kontinentalfuß der Tschuktschen- und Ostsibirischen See. Das umfassendere Nord-Tschuktschen-Becken umfasst eine Fläche von mehr als 355.000 Quadratkilometern und erstreckt sich etwa 1100 Kilometer in West-Ost-Richtung und 460 Kilometer in Süd-Nord-Richtung.[2]

Morphologisch wird das Tschuktschen-Becken durch zwei flache, nahezu horizontale Tiefseeterrassen geprägt – das eigentliche Tschuktschen-Becken und das Mendelejew-Becken –, die durch den Charlie Gap (auch Charley Gap) miteinander verbunden sind; diese Rinne trennt das Tschuktschen-Plateau vom Mendelejew-Rücken.[3][4]

Die Wassertiefen im Becken variieren erheblich. Während die flachen Schelfbereiche der Tschuktschensee durchschnittliche Tiefen von 50 bis 80 Metern aufweisen, erreichen die tieferen Beckenteile Wassertiefen von über 2000 Metern. Die Beckenfüllung verdickt sich abrupt von den Beckenrändern zu einem Maximum von etwa 23.000 Metern entlang der Beckenachse.[2]

Geologische Struktur und Entstehung

Die Entstehung des Tschuktschen-Beckens ist direkt mit der Öffnung des Kanadabeckens verbunden, die in mehreren Phasen vor etwa 125 bis 37 Millionen Jahren stattfand.[5] Die Kruste unter dem Becken ist mit etwa 15–20 Kilometern deutlich ausgedünnt; die obere Kruste macht davon nur etwa 3 Kilometer aus.[3][6] Dies steht im starken Kontrast zum benachbarten Tschuktschen-Plateau, wo die konsolidierte kontinentale Kruste eine Gesamtdicke von 26–29 Kilometern besitzt.[3]

Der Beckenboden, auf dem die Basis der Sedimentfolge über den größten Teil des Beckens liegt, wird als exponierter Mantel oder stark ausgedünnte untere Kruste interpretiert.[7][8] Diese Interpretation ist Gegenstand wissenschaftlicher Debatten – einige Forscher favorisieren die These einer kontinentale Kruste, während andere eine ozeanische Kruste oder Übergangstypen postulieren.

Die extreme Tiefe des Beckens (bis zu 23 km Sediment) lässt sich nicht allein durch klassische Dehnung erklären. Eine bemerkenswerte Theorie von Artyushkov (2010) schlägt vor, dass das Becken durch Eklogitisierung entstanden sein könnte.[9] Dabei wandelt sich die untere kontinentale Kruste (Gabbro) unter hohem Druck und steigenden Temperaturen in das dichtere Gestein Eklogit um. Diese Mineralumwandlung führt zu einer Volumenabnahme und könnte das dramatische Absinken (Subsidenz) der Kruste erklären – ein Mechanismus, der auch für andere Tiefbecken wie das Nordkaspische Becken diskutiert wird.

Sedimentarchiv und tektonische Geschichte

Die mächtige Sedimentabfolge des Beckens ist ein einzigartiges Archiv. Seismische Daten zeigen mehrere Pakete, die durch globale Ereignisse geprägt sind.[3] Eine markante, nahezu ungestörte Miozän-Pleistozän-Schicht bedeckt ältere Strukturen und belegt, dass die Hauptphase der tektonischen Aktivität zu diesem Zeitpunkt bereits abgeschlossen war.[3] Die Geschichte umfasst Hebung und Dehnung im Jura, gefolgt von einem langen Absinkprozess, der bis in die geologische Gegenwart andauerte und zur Ablagerung der gewaltigen Sedimentmengen führte.[2]

Tschuktschen-Plateau

Das Tschuktschen-Plateau, das östlich des Beckens liegt, kann als Fragment des Kontinentalrandes beschrieben werden, das in den abyssalen Teil des Arktischen Ozeans hineinragt. Mit seiner flachen, nahezu ungestörten Oberseite weist das Tschuktschen-Plateau die einfachste Morphologie unter den zentralarktischen Schwellen auf und hat die direkteste Verbindung zum angrenzenden Schelf des ostsibirisch-tschuktschischen Kontinentalrandes.[3]

Die wichtigsten strukturellen Komplexe der konsolidierten kontinentalen Kruste setzen sich ununterbrochen zwischen dem Mendelejew-Rücken und dem Tschuktschen-Plateau fort, mit einer Gesamtdicke von 26–29 Kilometern und ungefähr gleicher Dicke der oberen und unteren Kruste unter dem Tschuktschen-Plateau.[3] Dies steht in starkem Kontrast zum Tschuktschen-Becken mit seiner stark ausgedünnten Kruste.

Erdöl- und Erdgasvorkommen

Das Tschuktschen-Becken und insbesondere das Nord-Tschuktschen-Becken werden als Regionen mit erheblichem Kohlenwasserstoffpotenzial betrachtet. Aktuelle Schätzungen des United States Geological Survey (USGS) gehen von mittleren, technisch förderbaren Ressourcen von etwa 1,8 Milliarden Barrel Öl und 3,4 Billionen Kubikmeter Erdgas aus.[2] Erdölmuttergesteine im Becken werden in kreidezeitlichen bis paläogenen Schichten vermutet.[10]

Frühere USGS-Bewertungen, einschließlich der Circum-Arctic Resource Appraisal von 2008,[11] geben mittlere unentdeckte Ressourcen für die breitere Tschuktschensee-Bewertungseinheit mit etwa 9,9 Milliarden Barrel Öl und 0,85 Billionen Kubikmeter Gas an. Diese Zahlen stellen probabilistische Schätzungen dar, die auf geologischer Modellierung basieren, und berücksichtigen nicht die wirtschaftliche Gewinnbarkeit unter den hohen Betriebskosten in der Arktis.

Forschungsgeschichte und geopolitische Bedeutung

Die Erforschung des Tschuktschen-Beckens erfolgte durch mehrere wichtige Expeditionen. Das Projekt HOTRAX-2005 (RV „Healy“) analysierte vier seismo-stratigraphische Komplexe über dem akustischen Basement.[12][13][14] Die Eisbrecher-Expedition „Healy“ 2010–2011 deckte das Tschuktschen-Plateau und das Mendelejew-Becken ab und etablierte die Präsenz von Miozän-Pleistozän-, Paläogen- und oberkretazischen Sequenzen.[15]

Die MCS-seismischen Daten (Multi-Channel Seismic) der „Arktika-2012“-Expedition ermöglichten schließlich die direkte Verfolgung aller wichtigen seismischen Diskordanzen über große Distanzen.[16] Russland führte zwischen 2012 und 2016 umfangreiche seismische Vermessungen in der Region durch, teilweise in Partnerschaft mit internationalen Mineralölunternehmen wie ExxonMobil.

Die Natur der Kruste unter dem Tschuktschen-Becken – ob kontinental, ozeanisch oder ein Übergangstyp – hat bedeutende geopolitische Implikationen für die Ausdehnung der Festlandsockel gemäß dem UN-Seerechtsübereinkommen. Russland hat Ansprüche auf erweiterte Festlandsockel eingereicht, die Teile des Tschuktschen-Beckens einschließen, basierend auf der Argumentation kontinentaler Kruste. Auch die Vereinigten Staaten haben Interesse an der Region bekundet, wobei die maritime Grenze zwischen den USA und Russland durch das Gebiet verläuft.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. ↑ Chukchi Sea EBSCO-Website, abgerufen am 26. Dezember 2025.
  2. ↑ a b c d David W. Houseknecht, Craig P. Markey, Tracey J. Mercier, Christopher J. Schenk, Christopher D. Connors, Jared T. Gooley, Palma J. Botterell, Rebecca A. Smith, William A. Rouse, Christopher P. Garrity (2024): Assessment of undiscovered oil and gas resources of the North Chukchi Basin, outer continental shelf of the Chukchi and East Siberian Seas, Arctic Ocean, 2023. U.S. Geological Survey Fact Sheet 2024–3015. National and Global Petroleum Assessment. DOI:10.3133/fs20243015.
  3. ↑ a b c d e f g Victor V. Butsenko, Yury G. Firsov, Sergey P. Kashubin, Alexey L. Piskarev, and Sergey M. Zholondz (2019): Chukchi Plateau and Chukchi Basin. In: Alexey Piskarev, Victor Poselov, Valery Kaminsky (Hrsg.): Geologic Structures of the Arctic Basin. Springer, Cham, S. 269–280. DOI:10.1007/978-3-319-77742-9_8.
  4. ↑ Kenneth Hunkins (1966): The Arctic continental shelf north of Alaska. In: Continental Margins and Island Arcs. Geological Survey of Canada, Paper 66-15, S. 197–205.
  5. ↑ A. M. Nikishin, K. F. Startseva, V. E. Verzhbitsky, S. Cloetingh, N. A. Malyshev, E. I. Petrov, H. Posamentier, S. I. Freiman, M. D. Lineva, N. N. Zhukov (2020): Sedimentary Basins of the East Siberian Sea and the Chukchi Sea and the Adjacent Area of the Amerasia Basin: Seismic Stratigraphy and Stages of Geological History. In: Geotectonics, Band 54, S. 635–654. DOI:10.1134/S0016852119060104.
  6. ↑ S. N. Kashubin, O. V. Petrov, I. M. Artemieva, A. F. Morozov, D. V. Vyatkina, Yu. S. Golysheva, T. V. Kashubina, E. D. Milshtein, A. V. Rybalka, T. S. Sakulina, N. A. Krupnova, A. Shulgin (2018): Crustal structure of the Mendeleev Rise and the Chukchi Plateau (Arctic Ocean) along the Russian wide-angle and multichannel seismic reflection experiment "Arctic-2012". In: Journal of Geodynamics, Band 119, S. 107–122. DOI:10.1016/j.jog.2018.03.006.
  7. ↑ Kai Boggild, David C. Mosher, Paola Travaglini, Catalina Gebhardt, Larry Mayer (2020): Mass wasting on Alpha Ridge in the Arctic Ocean: new insights from multibeam bathymetry and sub-bottom profiler data. Geological Society, London, Special Publications, Band 500, S. 323–340. DOI:10.1144/SP500-2019-196.
  8. ↑ S. S. Drachev, N. A. Malyshev, A. M. Nikishin (2018): Tectonic history and petroleum geology of the Russian Arctic Shelves: an overview. In: V. Pease, B. Coakley (Hrsg.): Circum-Arctic Lithosphere Evolution. Geological Society, London, Special Publications 460, S. 9–51. DOI:10.1144/0070591.
  9. ↑ E. V. Artyushkov (2010): The superdeep North Chukchi Basin: formation by eclogitization of continental lower crust, with petroleum potential implications. In: Russian Geology and Geophysics, Band 51, S. 147–163. DOI:10.1016/j.rgg.2009.12.004.
  10. ↑ David W. Houseknecht (2022): Petroleum systems framework of significant new oil discoveries in a giant Cretaceous (Aptian–Cenomanian) clinothem in Arctic Alaska. AAPG Bulletin (2019) 103 (3), S. 619–652. DOI:10.1306/08151817281.
  11. ↑ The 2008 Circum-Arctic Resource Appraisal. Professional Paper 1824. Hrsg. von Thomas E. Moore und Donald L. Gautier USGS-Website, abgerufen am 26. Dezember 2025.
  12. ↑ Dayton Dove, Bernard Coakley, John Hopper, Yngve Kristoffersen, HLY0503 Geophysics Team (2010): Bathymetry, controlled source seismic and gravity observations of the Mendeleev ridge; implications for ridge structure, origin, and regional tectonics. In: Geophysical Journal International, Band 183, Ausgabe 2, S. 481–502. DOI:10.1111/j.1365-246X.2010.04746.x.
  13. ↑ Vibeke Bruvoll, Yngve Kristoffersen, Bernard J. Coakley & John R. Hopper (2010): Hemipelagic deposits on the Mendeleev and northwestern Alpha submarine ridges in the Arctic Ocean: acoustic stratigraphy, depositional environment and an inter-ridge correlation calibrated by ACEX results. In: Marine Geophysical Research, Band 31, S. 149–171. DOI:10.1007/s11001-010-9094-9.
  14. ↑ Vibeke Bruvoll, Yngve Kristoffersen, Bernard J. Coakley, John R. Hopper, Sverre Planke, Aleksandre Kandilarov (2012): The nature of the acoustic basement on Mendeleev and northwestern Alpha ridges, Arctic Ocean. In: Tectonophysics, Band 514, S. 123–145. DOI:10.1016/j.tecto.2011.10.015.
  15. ↑ Kelley Brumley (2014): Geologic history of the Chukchi borderland, Arctic Ocean. Dissertation. Stanford University ProQuest Dissertations & Theses, 2014. 28121435.
  16. ↑ V. A. Poselov, V. V. Butsenko, S. M. Zholondz, V. D. Kaminsky, S. P. Pavlov (2017): Seismic stratigraphy of sedimentary cover in the Podvodnikov Basin and North Chukchi trough. In: Doklady Earth Sciences, Band 474, S. 688–691. DOI:10.1134/S1028334X17060137.
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