mini|Flämische Passage und Flämische Kappe
Die Flämische Passage () ist eine rund 1100 m tiefe submarine Rinne im nordwestlichen Atlantik, die die Neufundlandbank im Westen von der Flämischen Kappe (Flemish Cap) im Osten trennt. Sie erstreckt sich in Nord-Süd-Richtung bei etwa 46–48° N und 45–46° W, ist rund 200 km lang und an ihrer engsten Stelle etwa 60 km breit.M. Stein (2007): Oceanography of the Flemish Cap and adjacent waters. In: Journal of Northwest Atlantic Fishery Science. Band 37 (2007), S. 135–146. DOI:10.2960/J.v37.m652.E. Colbourne, A. Perez-Rodriguez (2015): Physical Oceanographic Conditions on the Flemish Cap in NAFO Division 3M during 2014. NAFO Scientific Council Research Document 15/013, 2015. PDF. Sie ist ein Schlüsselabschnitt im Strömungssystem des westlichen subpolaren Nordatlantiks: Sie bildet den wichtigsten Durchlass, durch den der Labradorstrom und das von ihm transportierte Labradorseewasser (LSW) die Neufundlandbank passieren und in den subtropischen Atlantik gelangen können. Damit ist sie von unmittelbarer Bedeutung für den Export subpolarer Wassermassen nach Süden und für die Dynamik der atlantischen Umwälzzirkulation (AMOC). Der Name leitet sich von der benachbarten Flämischen Kappe ab, die ihrerseits an die flämischen Fischer erinnert, die seit dem frühen 17. Jahrhundert – schriftlich belegt ab 1607 – die reichen Fischgründe vor Neufundland befuhren.
Bathymetrie und Lage Die Flämische Passage ist eine sattelförmige Vertiefung zwischen dem flachen Kontinentalschelf der Neufundlandbank (Wassertiefen weniger als 200 m) und der ebenfalls flachen Flämischen Kappe, einem isolierten untermeerischen Plateau mit minimalen Wassertiefen von rund 126 m. Die Schwellentiefe der Passage liegt bei etwa 1100 m,E. Colbourne, A. Perez-Rodriguez (2015): Physical Oceanographic Conditions on the Flemish Cap in NAFO Division 3M during 2014. NAFO Scientific Council Research Document 15/013, 2015. PDF. was sie tief genug macht, um die intermediären Wassermassen des Labradorstroms passieren zu lassen, aber zu flach für die tiefsten Komponenten des Tiefen Westlichen Randstroms (NADW unterhalb von ≈1500 m). Diese bathymetrische Beschränkung wirkt als topographischer Filter: Nur das obere und das intermediäre Labradorseewasser (oberhalb von ≈1100 m) kann durch die Passage strömen, während die tieferen Wassermassen östlich um die Flämische Kappe herumgeführt werden müssen.Amy Bower, Susan Lozier, Stefan Gary (2011): Export of Labrador Sea Water from the subpolar North Atlantic: a Lagrangian perspective. In: Deep-Sea Research II. Band 58 (2011), S. 1798–1818. DOI:10.1016/j.dsr2.2010.10.060.
Ozeanographische Bedeutung Labradorstrom und Bifurkation mini|Weg des Labradorstroms/des Tiefen westlichen Randstroms durch die Flämische Passage und um die Flämische Kappe
Der Labradorstrom strömt als kalte, süßwasserreiche Strömung entlang des Kontinentalhangs von Labrador südwärts. Nordwestlich der Flämischen Kappe gabelt er sich (Bifurkation): Der Hauptzweig fließt durch die Flämische Passage südwärts, folgt der Bathymetrie entlang der Westflanke der Passage und setzt seinen Weg am Westrand der Neufundlandbank fort.Brian Petrie, Carl Anderson (1983): Circulation on the Newfoundland continental shelf. In: Atmosphere-Ocean. Band 21 (1983), Ausgabe 2, S. 207–226. DOI:10.1080/07055900.1983.9649165. In der Passage verengt sich der Labradorstrom auf eine Breite von rund 50 km bei Geschwindigkeiten von etwa 30 cm/s. Ein kleinerer Zweig umströmt die Flämische Kappe im Uhrzeigersinn – zunächst ostwärts entlang seiner Nordflanke, dann südwärts entlang seiner steileren Ostflanke –, wo er mit Ausläufern des Nordatlantikstroms interagiert und sich teilweise mit wärmerem, salzreicherem Wasser vermischt.
Export von Labradorseewasser Die Flämische Passage ist ein bevorzugter Pfad für den Export von Labradorseewasser (LSW) aus dem subpolaren in den subtropischen Nordatlantik. LSW entsteht durch winterliche Tiefenkonvektion in der Labradorsee und breitet sich als intermediäre Wassermasse (Dichteklasse σ₀ ≈ 27,68–27,80) im gesamten Nordatlantik aus. RAFOS-Float-Experimente zeigten, dass diejenigen Floats, die nahe am Kontinentalhang bei 700 m Tiefe ausgesetzt wurden, bevorzugt durch die Flämische Passage drifteten und besonders schnell subtropische Breiten erreichten – schneller als Floats, die dem Tiefen Westlichen Randstrom (DWBC) folgten oder ins Ozeaninnere abgelenkt wurden. Die Passage schützt die Wasserpakete vor den energiereichen Mäandern des Nordatlantikstroms, die östlich des Flemish Cap viele Floats vom Kontinentalhang ins Innere des Beckens abtreiben.
Untersuchungen der Variabilität des LSW-Transports durch die Flämische Passage über den Zeitraum 1993–2013 anhand von Verankerungs- und hydrographischen Daten zeigten, dass der Export erheblichen interannuellen Schwankungen unterliegt.Linn Schneider, Dagmar Kieke, Kerstin Jochumsen, Eugene Colbourne, Igor Yashayaev, Reiner Steinfeldt, Eirini Varotsou, Nuno Serra, Monika Rhein (2013): Variability of Labrador Sea Water transported through Flemish Pass during 1993–2013. In: Journal of Geophysical Research: Oceans. Band 120 (2015), Ausgabe 8, S. 5514–5533. DOI:10.1002/2015JC010939. Diese Schwankungen stehen in Zusammenhang mit der Intensität der winterlichen Konvektion in der Labradorsee und mit Änderungen der Windfelder über dem subpolaren Nordatlantik. Varotsou et al. untersuchten parallel die Transportvariabilität des oberen Labradorseewassers (Upper LSW) und identifizierten die Strömungsdynamik am Flemish Cap als wesentlichen Einflussfaktor.Eirini Varotsou, Kerstin Jochumsen, Nuno Serra, Dagmar Kieke, Linn Schneider (2015): Interannual transport variability of Upper Labrador Sea Water at Flemish Cap. In: Journal of Geophysical Research: Oceans. Band 120 (2015), Ausgabe 7, S. 5074–5089. DOI:10.1002/2015JC010705. Die Untersuchung der physikalischen Antriebsmechanismen der Transportvariabilität in der Passage ergab, dass sowohl lokale als auch ferngetriebene atmosphärische Muster – insbesondere die Nordatlantische Oszillation (NAO) – die Strömungsintensität modulieren.Eirini Varotsou (2016): Transport variability – driving mechanisms in Flemish Pass at the western boundary of the Subpolar North Atlantic. Dissertation, Universität Hamburg, 2016. PDF.
Bedeutung für die AMOC Die Flämische Passage bildet eine von zwei Hauptrouten, über die subpolare Wassermassen die Neufundlandbank umrunden und in den subtropischen Atlantik exportiert werden – die andere führt östlich um die Flämische Kappe über den Tiefen Westlichen Randstrom. Das relative Verhältnis zwischen diesen beiden Pfaden bestimmt mit, wie schnell und in welcher Menge frisch gebildetes Labradorseewasser die subtropischen Breiten erreicht und dort zur Belüftung der intermediären Schichten beiträgt. Im Kontext der Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC) ist die Flämische Passage damit ein kritischer Engpass: Veränderungen der Durchströmung – etwa durch veränderte Windmuster, verringerte Konvektion in der Labradorsee oder veränderte Wechselwirkung mit dem Nordatlantikstrom – können den Süd-Export von LSW modulieren und sich auf die Stärke und Struktur der Umwälzzirkulation auswirken. Das Bremer NOAC-Beobachtungsprogramm (North Atlantic Changes) hat die Flämische Passage deshalb als einen seiner Schwerpunkte in das subpolare Beobachtungsnetzwerk integriert.Dagmar Kieke, Monika Rhein, Achim Roessler, Christian Mertens, Reiner Steinfeldt, Linn Schneider (2014): The Bremen NOAC observation system in the subpolar North Atlantic. US AMOC Meeting, Seattle, 2014.
Geologie und Erdölvorkommen Tektonische Entstehung Die Flämische Passage liegt über dem Flemish Pass Basin, einem mesozoischen Sedimentbecken, das während des Zerfalls von Pangaea durch mehrstufige Riftprozesse entstand. Die Beckenbildung begann im späten Trias und frühen Jura mit einer ersten Dehnungsphase, die mit der Öffnung des Zentralatlantiks zwischen Nordafrika und Nordamerika verbunden war. Eine zweite, ausgeprägtere Riftphase im Oberjura (Kimmeridgium bis Tithonium) und in der frühen Kreide stand im Zusammenhang mit der beginnenden Abtrennung Iberiens von der Neufundlandbank, die im Barremium bis Aptium zur Bildung ozeanischer Kruste führte.D. G. Foster; A. G. Robinson (1993): Geological history of the Flemish Pass Basin, offshore Newfoundland. In: AAPG Bulletin. Band 77 (1993), Ausgabe 4, S. 588–609. DOI:10.1306/BDFF8CA4-1718-11D7-8645000102C1865D.Adam J. Cawood, David A. Ferrill, Alan P. Morris, David Norris, David McCallum, Erin Gillis, Kevin J. Smart (2021): Tectonostratigraphic evolution of the Orphan Basin and Flemish Pass region – Part 2: Regional structural development and lateral variations in rifting style. In: Marine and Petroleum Geology. Band 132 (2021), 105219. DOI:10.1016/j.marpetgeo.2021.105219. Diese Riftphase erzeugte nordost-südwest-streichende, von Abschiebungen begrenzte Halbgraben-Strukturen, in denen mächtige Sedimentabfolgen abgelagert wurden.
Das Flemish-Pass-Becken wird im Westen durch den Central Ridge – einen verworfenen intrabasinalen Hochrücken – vom benachbarten Jeanne-d’Arc-Becken getrennt, in dem sich die etablierten neufundländischen Ölfelder Hibernia, Terra Nova, White Rose und Hebron befinden. Im Osten bildet die Flämische Kappe mit ihrem präkambrischen und paläozoischen Grundgebirge den Beckenrand. Das Flemish-Pass-Becken und das Jeanne-d’Arc-Becken teilen eine ähnliche tektonische und stratigraphische Geschichte, waren jedoch seit dem Tithonium zunehmend durch die Heraushebung des Central Ridge voneinander getrennt.M. E. Enachescu (1987): Tectonic and structural framework of the northeast Newfoundland continental margin. In: Sedimentary Basins and Basin-forming Mechanisms. Canadian Society of Petroleum Geologists, Memoir 12, 1987, S. 117–146.
Sedimentfüllung und Erdölsystem Die Sedimentfüllung des Flemish-Pass-Beckens umfasst vier seismisch kartierbare Megasequenzen von der Trias bis zum Känozoikum. Die erdölgeologisch wichtigsten Einheiten sind:
Oberjurassische Muttergesteine (Kimmeridgium bis Portlandium): Marine Tonstein-Sequenzen, die in den Halbgrabenstrukturen des Beckens unter anoxischen Bedingungen abgelagert wurden und als reife Kohlenwasserstoff-Quellgesteine fungieren.
Oberjurassische Reservoirsandsteine: Die Erdölfunde im Flemish-Pass-Becken lagern in oberjurassischen Sandsteinen, die in einem fluvial-ästuarinen Ablagerungsraum entstanden. Diese Sandsteine weisen hohe Porosität und Permeabilität auf und sind petrographisch als feldspatreiche bis lithische Arenite charakterisiert, deren Detrituskomponenten auf appalachische und variszische Grundgebirgsquellen im Bereich des Flemish Cap und des Beothuk Knoll hinweisen.David G. Lowe, Paul J. Sylvester, Michael E. Enachescu (2020): Provenance and paleodrainage patterns of Upper Jurassic and Lower Cretaceous synrift sandstones in the Flemish Pass Basin, offshore Newfoundland. In: AAPG Bulletin, 95 (2011), Ausgabe 8, S. 1295–1320. DOI:10.1306/12081010005.Luke P. Beranek, Adam Nissen, Sandra Murphy, David Grant, Dylan Goudie, Lindsay Oldham, Emily G. Johns-Buss (2022): Late Jurassic syn-rift deposition in the Flemish Pass Basin, offshore Newfoundland: Evidence for Tithonian magmatism and Appalachian-Variscan sediment sources from quantitative mineral and detrital zircon U–Pb-Hf isotope studies of Mizzen discovery strata. In: Marine and Petroleum Geology. Band 146 (2022), 105960. DOI:10.1016/j.marpetgeo.2022.105960.
Erdölfunde Das Flemish-Pass-Becken entwickelte sich seit den 2000er-Jahren zu einem der vielversprechendsten Tiefwasser-Explorationsgebiete im kanadischen Offshore-Bereich. Die erste Explorationsbohrung im Becken erfolgte 1985, doch erst nach dem Einstieg von Statoil (heute Equinor) Ende der 1990er-Jahre intensivierte sich die Erkundung. Die wichtigsten Funde sind: