USA: Hotspot verursachte Mega-Eruption

Glühende Lava und Schwefelgase: Das westliche Nordamerika könnte vor 16,5 Millionen Jahren eine der größten Vulkaneruptionen der Erde erlebt haben. Denn wie Forscher ermittelt haben, setzten die Vulkane des Columbia-Flutbasalts neben enormen Mengen Lava auch bis zu 305 Milliarden Tonnen Schwefelgase frei – fast so viel wie die Dekkan-Trapps in Indien. Die freigesetzten Vulkangase kühlten wahrscheinlich auch das globale Klima vorübergehend ab, wie die Forscher im Fachmagazin „Geology“ berichten.

Während die meisten heutigen Vulkane eher überschaubare Lavamengen ausstoßen, war dies vor Millionen Jahren noch anders: Immer wieder gab es gigantische Eruptionen, die Jahrtausende anhielten und ganze Landstriche mit kilometerdicken Lavaschichten bedeckten. Die beiden größten bekannten Supervulkane dieser Art sind der Sibirische Trapp und der Dekkan Trapp in Indien. Beide stehen im Verdacht, entscheidende Auslöser für große Massenaussterben gewesen zu sein.

Hotspot unter dem US-Nordwesten

Jetzt zeigt sich: Es gab ein drittes Vulkangebiet, das diesen beiden Supervulkanen offenbar nur wenig nachstand. Wie Klarissa Davis von der Washington State University und ihre Kollegen festgestellt haben, waren die Eruptionen, die das Columbia-Plateaubasalt im US-Nordwesten hinterließen, ähnlich gas- und lavareich. „Es handelt sich hier um den größten komplett kartierten Flutbasalt der Erde“, sagen die Forscher.

Ausdehnung der Columbia-Plateaubasalte © Lyn Topinka, USGS/CVO

Die kilometerdicken Lavaschichten des Columbia-Plateaubasalt bedecken bis heute eine Fläche von mehr als 210.000 Quadratkilometern – das ist fast so groß wie ganz Großbritannien. Die Flutbasalte reichen vom Norden des US-Bundesstaats Nevada bis kurz vor die kanadische Grenze und im Westen bis in den Pazifik. Sie entstanden, als sich vor 16,5 Millionen Jahren das glutheiße Magma eines vulkanischen Hotspots durch die Erdkruste brannte und durch unzählige Spalten aus dem Boden schoss.

Enorme Gasmengen

Wie viel vulkanische Schwefelgase in der Hauptphase dieser Eruptionen freiwurde, war jedoch bisher unbekannt. Um das herauszufinden, haben Davis und ihre Kollegen winzige Einschlüsse im Gestein des Grande Ronde Basalt analysiert, dem im Osten Washingtons liegenden Teil des Columbia-Plateaubasalts. In den Kristallen dieses Vulkangesteins sind Gasreste enthalten, deren Zusammensetzung und Menge Rückschlüsse auf den Gasgehalt der damaligen Lava erlaubt.

Das Ergebnis: Allein in der knapp 100.00 Jahre dauernden Hauptphase könnten die Ausbrüche 242 bis 305 Milliarden Tonnen Schwefeldioxid freigesetzt haben. Das ist das mehr als 4.000-Fache des Tambora-Ausbruchs im Jahr 1815, der auf weiten Teilen der Nordhalbkugel ein Jahr ohne Sommer versachte.

Die Ablagerungen der urzeitlichen Eruption türmen sich noch heute kilometerhoch, wie hier am Palouse River im Südosten Washingtons. © gemeinfrei

Globale Folgen

Nach Ansicht der Forscher könnte die Columbia-Flutprovinz damit zu den drei größten Vulkan-Eruptionen unseres Planeten gehören – gleich nach dem Sibirischen und Dekkan Trapp. „Wenn es eine ähnliche Eruption heute geben würde, hätte dies für die gesamte Menschheit verheerende Folgen“, sagt Davis‘ Kollege John Wolff.

Die Folgen der anhaltenden Ausbrüche vor 16,5 Millionen Jahren waren wahrscheinlich nicht nur regional zu spüren. Sie könnten auch das globale Klima messbar beeinflusst haben, wie Davis und ihre Kollegen berichten. Schon länger ist bekannt, dass es zu dieser Zeit, während des sogenannten Miozän-Klimaoptimums, eine vorübergehende Abkühlung gab. Der enorme Ausstoß von Schwefelgasen aus den Columbia-Eruptionen könnte dafür die Ursache gewesen sein, so die Forscher. (Geology, 2017; doi: 10.1130/G39371.1)

(Washington State University, 12.10.2017 – NPO)