Der Wettstreit der großen Nationen hat unseren Planeten schon immer dominiert. Nachdem die Landfläche auf der Erde größtenteils erkundet und aufgeteilt war, versuchten besonders die Amerikaner und die Russen weiteres Terrain zu erforschen. Neben dem Weltraum gehörte dazu natürlich auch der Planet Erde.
Und hier war es genauer gesagt das Erdinnere. Frei nach dem Motto: „First come, first serve“ oder in der freien deutschen Übersetzung „Wer zuerst kommt, malt zuerst“ entbrannte ein Wettstreit zwischen den Supermächten. Wer war technisch, personell und finanziell in der Lage zuerst zum Erdmantel vorzudringen? Und welcher Wissensvorsprung würde sich dabei ergeben? Es stand eine Menge auf dem Spiel.
1. Aufbau des Planeten
Der Planet Erde ist ähnlich wie beispielsweise ein Pfirsich aufgebaut. Die äußere Schalte ummantelt eine Reihe weiterer Schichten bis hin zum Erdkern. Insgesamt hat der Planet einen Durchmesser von ca. 6.400 Kilometern. Erforscht waren bis dahin nur wenige hunderte Meter. Der kroatische Wissenschaftler Andrija Mohorovičić vermutete nach einem Beben in Zagreb 1909, dass in einer Tiefe von 30 bis 50 Kilometer eine härtere Gesteinsschicht sein müsste.
Der Übergang wurde nach ihm als Moho-Grenze benannt. Und diese Grenze war das Ziel der konkurrierenden Supermächte. Es war also lediglich ein Kratzen an der Oberfläche mit einer Bohrung auf den ersten 30 Kilometer, aber die Mächte versprachen sich vorteilhafte Erkenntnisse daraus.
2. Wettlauf zur Moho-Grenze im Kalten Krieg
Wissenschaftlicher gingen zum damaligen Zeitpunkt davon aus, dass die Erde mit ihrer Masse und dem Wasser lediglich eine dünne Außenhaut ist. Analog dem Pfirsich, der gerade schon als Beispiel angeführt wurde. Nach der Moho-Grenze beginnt der äußere Teil des Erdmantels, der bis rund 100 Kilometer Tiefe reicht. Der gesamte Erdmantel hat eine Dicke von rund 3.000 Kilometer.
Er besteht größtenteils aus Silikatsteinen, die in unterschiedlichen Schichten übereinander liegen. Bis zu dieser Grenzen wollten die Nationen vorstoßen. Bevor das jedoch überhaupt der Fall sein konnte, wurde eine Stelle benötigt, um die Bohrung überhaupt vornehmen zu können. Geht man von Normalnull aus, bietet hier das Meer an tiefen Stellen eine gute Möglichkeit.
3. Erste Versuche auf dem Meeresgrund
Im Jahr 1958 startete die Amerikaner mit dem „Project Mohole“. Dabei handelte es sich um eine Expedition, die vor der Küste Mexikos im Meer einen Bohrversuch vorsah. Hier war das Meer circa 3.500 Meter tief. Damit war die erste Distanz vergleichsweise einfach und schnell überwunden.
Mit dem Bohrschiff „Cuss I“ wurde dann am Grund eine Bohrung vorgenommen. Im April 1961 wurde hier die sensationelle Tiefe von 183 Meter oder rund 600 Fuß erreicht. Was sich heute eher belanglos anhört, war damals eine Sensation. Die Expedition zeigte, dass das Bohren auf hoher See durchaus möglich war. Dennoch wurde das Projekt 1966 aufgrund von finanziellen Engpässen eingestellt.
4. Russische Bohrung in Kola
Die Russen hatten sich als geeigneten Standort den Ort Kola ausgesucht. Er liegt im nördlichen Westen Russlands auf der an Skandinavien grenzenden Halbinsel. Laut ihrer Wissenschaftler ist die Erdkruste hier über drei Milliarden Jahre alt. Das machte den Standort für neue Erkenntnisse besonders attraktiv und man startete mit dem Projekt.
Verwendet wurde ein Bohrer namens „Uralmash 4E“. Er wurde nach einiger Zeit durch den Uralmash 15000“ abgelöst, da dieser in der Lage sein sollte in eine Tiefe von 15 Kilometern vorzudringen. Auf dem Weg in die Tiefe nahmen die Wissenschaftler etliche Gesteinsproben. Im Verlauf des ganzen Projekts waren es rund 45.000 Proben, die zu neuen Erkenntnissen führten.
5. Die Amerikaner legen vor
Doch auch die Amerikaner starteten wieder. Die Lone Star Company bohrte in Washita, Oklahoma im Jahre 1974 testweise nach Öl. Der Bundesstaat liegt im mittleren Westen Amerikas. Im Rahmen des Projekts wurde eine Tiefe von 31.441 Fuß erreicht, also rund sechs Meilen. Das entspricht umgerechnet einer Tiefe von 9.583 Metern.
Die Bohrung wurde als „Bertha Rogers Loch“ bekannt und sollte für fünf Jahre das tiefste künstliche Loch der Erde sein. Dabei war das eigentliche Ansinnen die Suche nach Öl gewesen. Auf dem Weg in die Tiefe wurden allerdings verschiedene Erkenntnisse gewonnen und Gesteinsproben entnommen, die mit Wissenschaftlern geteilt wurden. Somit lag Amerika beim Wettstreit in die Tiefe vorn.
6. Die Sowjets legen nach
Die „supertiefe Kola-Bohrung SG-3“, wie das Projekt der Russen offiziell hieß, lief auf Hochtouren. Der Bohrer fraß sich in die Tiefe. Auf dem Weg dort hin wurden im Rahmen des gesamten Projekts rund 45.000 Gesteinsproben genommen. Das sicherte den Russen einerseits die wissenschaftlichen Erkenntnisse und andererseits hielt es sie aktiv im Wettstreit mit den Amerikanern.
Am 06. Juni 1979 war der Rekord der Amerikaner in Oklahoma hinfällig. Den Russen gelang es auch in diese Tiefe vorzudringen mit ihrem Bohrprojekt in Kola. Die Pause wurde dazu genutzt die anstehenden Probleme in der Tiefe anzugehen. Genau wurde dies nie veröffentlicht, aber in der Tiefe herrschten unerwartet hohe Temperaturen.
7. Die Hitze macht dem Material zu schaffen
Die Wissenschaftler waren davon ausgegangen, dass sie in einer Tiefe von 30 bis 50 Kilometer auf Temperaturen von circa 300 Grad stießen. Doch bereits ab der Tiefe von rund 10.000 Fuß zeigten die thermischen Anzeigen des Bohrers rund 180 Grad. So verlief die weiteren Bohrung in Russland deutlich langsamer.
Bis ins Jahr 1992 erreichte das Team eine Tiefe von 40.230 Fuß, also rund 7,5 Meilen oder 12,2 Kilometer. Um ganz genau zu sein maß das Loch eine Tiefe von 12.262 Meter und markiert heute noch den Tiefenrekord. Aufgrund der Hitze kam es zu einer Reihe von technischen Pannen. Diese führten final dazu, dass das Projekt an der Stelle beendet wurde.
8. Gesteinsbeschaffenheit ist anders als erwartet
Auf dem Weg in die Tiefe stellten die russischen Forscher neben der Hitze aber auch fest, dass das Gestein zunehmend weicher war. Das war insofern problematisch, als dass die Bohrer für geringe Temperaturen und eine hohe Gesteinsdichte ausgelegt waren. Das Gegenteil fanden die Teams allerdings in der Tiefe vor.
Auch wenn das Ende scheinbar erreicht war, konnten die Wissenschaftler viele wichtige Informationen aus der Bohrung ziehen. Neben den Gesteinsproben wurden in einer Tiefe von rund 6.500 diverse Fossilien entdeckt. Sie sind Zeugnis dafür, dass die Ausmaße des Meeres in früheren Zeiten weitaus größer als bis dahin angenommen waren. Das Alter der versteinerten Meerespflanzen wurde auf rund zwei Milliarden Jahre geschätzt.
9. Wissenschaftliche Sensation in der Tiefe
Kola ist eher der Ort, an den sich nur wenige Menschen verirren. Es sei denn, die Regierung platziert hier ein großes Projekt. So war Kola jahrzehntelang der Schauplatz der russischen Seite des Wettstreits mit den Amerikanern. Die Bohrung diente aber auch dem Erkenntnisgewinn. So war eine Sensation hierbei, dass die Annahme der Gesteinsbeschaffenheit in dem Gebiet widerlegt wurde.
Bei der Bohrung stieß man allerdings in einer Tiefe von drei bis sechs Kilometer auf Granit. Während man vorher aufgrund seismischer Messungen glaubte, dass es sich Basalt handeln müsse, wurden die Wissenschaftler eines Besseren belehrt. Somit stand fest, dass der metamorphe Unterschied im Gestein der Grund für die veränderten seismischen Wellen war.
10. Kola Superdeep Borehole wieder versiegelt
Auch wenn man tief unter der Erdoberfläche unter anderem auch fließendes Wasser vorfand, wurde das Projekt ab 1995 nicht weiter verfolgt. Mit dem Zerfall der UdSSR wurde das Bohrloch wieder verschlossen. Grund hierfür war die potenzielle Umweltgefahr des Lochs. Wer in die Stadt Zapolyarny reist, findet dort nur noch eine versiegelte Erinnerung an den ehemaligen Wettstreit.
Lohnenswert ist der Besuch des angrenzenden Museums, das Auskunft über die Bohrung gibt. Und somit bleibt die Bohrung in Kola seit 1979 das tiefste künstliche Loch der Erde und wartet darauf von einer neuen Expedition abgelöst zu werden. Aufgrund der Erkenntnisse ist diese allerdings mit den heutigen technischen Möglichkeiten nicht zu erwarten.