Dekkan-Trapp: Supervulkan mit doppelter Wurzel

Doppelter Magmaschub: Die katastrophalen Ausbrüche des indischen Dekkan-Trapp wurden aus gleich zwei vulkanischen Hotspots gespeist. Der Supervulkan erhielt vor rund 66 Millionen Jahren sowohl Magma aus dem Mantelplume, das heute unter der Insel Réunion liegt, als auch aus einem zweiten unter den Komoren, wie Forscher im Fachmagazin „Science“ berichten. Das lange Rätsel um die Wurzeln des Dekkan-Trapp könnte damit gelöst sein.

Der Dekkan-Trapp im Westen Indiens zeugt von einer vulkanischen Katastrophe gigantischen Ausmaßes: Das Gebiet von 600.000 Quadratkilometern Größe ist noch heute mehr als tausend Meter hoch mit erstarrter Basaltlava bedeckt. Als dieser Supervulkan vor rund 66 Millionen Jahren ausbrach, spien unzählige Schlote glühende Lava, Asche und Millionen Tonnen vulkanische Gase, Schwefel und Chlor.

Die Flutbasalt-Eruptionen des Dekkan-Trapp dauerten wahrscheinlich hunderttausende Jahre bis mehrere Millionen Jahre an. Aschen und Gase veränderten Atmosphäre und Klima so stark, dass einige Forscher diesen Vulkanausbrüchen zumindest eine Mitschuld am Austerben der Dinosaurier geben.

Woher kam das Magma?

Doch bei aller Prominenz dieses Megavulkans blieb eine Frage bisher unbeantwortet: Woher stammte das Magma, das den Dekkan-Trapp speiste? „Die unbekannte Mantelstruktur unter dem Indischen Ozean zu jener Zeit macht es zu einer Herausforderung, das Ereignis mit Wurzeln im Unteren Erdmantel zu verknüpfen“, erklären Peter Glisovic und Alessandro Forte von der Université du Quebec in Montreal.

Hotspots unter den Komoren (21) und der Insel Réunion (33) - beide könnten vor rund 66 Millionen Jahren Magma für den Dekkan-Trapp geliefert haben. © gemeinfrei

Einer gängigen Hypothese nach stammt das Magma des Dekkan-Trapp aus dem Réunion-Hotspot – der Zone besonders heißen, aus dem unteren Erdmantel aufsteigenden Magmas, die heute die Vulkane der Insel Réunion speist. Als Indien nach seiner Abtrennung von Gondwana nordwärts wanderte, zog es am Ende der Kreidezeit möglicherweise direkt über diesen Hotspot hinweg.

Mantelstruktur rekonstruiert

Ob diese Hypothese stimmen kann, haben Glisovic und Forte nun mit Hilfe einer Art Zeitmaschine für die Konvektionsströme im Erdmantel überprüft: Sie nutzten ein Modell, das zunächst die dreidimensionale Struktur und Dynamik des heutigen Mantels wiedergibt, dann aber schrittweise in die Vergangenheit zurückgeht.

Die Modellierung ergab: Vor rund 66 Millionen Jahren war der Réunion-Hotspot tatsächlich bereits aktiv. „Die Mantel-Querschnitte zeigen einen tiefwurzelndes, heißen Plume fast direkt unter der heutigen Lage des Hotspots, dessen Aktivität bereits vor rund 68 Millionen Jahren gut etabliert war“, berichten die Forscher. Ihren Schätzungen nach produzierte der Réunion-Hotspot damals rund 40 Millionen Kubikkilometer Magma.

Deutlich sind die Basaltschichten des Dekkan-Trapp zu erkennen © Nichola/CC-by-sa 2.5

Gespeist von gleich zwei Hotspots

Doch dieser Hotspot war damals nicht der einzige, wie die Rekonstruktion ergab: Unter den heutigen Komoren lag ebenfalls eine Aufstiegszone heißen Magmas. Dieser Hotspot könnte rund 35 Millionen Kubikkilometer geschmolzenen Gesteins in Richtung Erdkruste befördert haben – war also nur wenig kleiner als der Réunion-Hotspot.

Nach Ansicht der Forscher waren diese beiden Hotspots zusammen die Magmalieferanten für die indischen Flutbasalte. „Diese Mengen an geschmolzenem Mantelmaterial wären ausreichend gewesen, um die Dekkan-Trapp-Ausbrüche und die Folge-Eruptionen im Maskarenen-Plateau zu speisen“, sagen Glisovic und Forte. Das Rätsel um die Wurzeln des indischen Supervulkans könnte damit gelöst sein. (Science, 2017; doi: 10.1126/science.aah4390)

(American Association for the Advancement of Science, 13.02.2017 – NPO)