Belege für gewaltige Vulkanausbrüche am Meeresgrund

Von wegen ruhig und stetig: Die Unterseevulkane entlang der mittelozeanischen Rücken können weitaus gewaltigere Ausbrüche verursachen als bislang gedacht. Hinweise auf solche extremen Aktivitätsphasen haben Forscher jetzt am Mittelatlantischen Rücken nördlich von Island entdeckt. Dort gibt es möglicherweise alle rund 30.000 Jahre Perioden von enormen Eruptionen – und Ähnliches könnte auch für andere mittelozeanische Rücken gelten.

Wie feurige Nähte ziehen sich die mittelozeanischen Rücken durch die Meere. An ihnen quillt Lava aus der Erde und bildet fortwährend neue ozeanische Kruste. „Etwa 70 Prozent der Erdoberfläche wurden durch vulkanische Eruptionen an den mittelozeanischen Rücken erzeugt“, erklärt Erstautorin Isobel Yeo vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Die meisten dieser Vulkanzonen fördern diese Lava heute stetig, aber wenig explosiv. Doch bereits 2015 stießen Forscher auf Indizien dafür, dass Unterseevulkane einst weitaus aktiver waren.

Rätsel der „fehlenden“ Aktivität

Weitere Hinweise auf solche Mega-Ausbrüche haben nun Yeo und ihre Kollegen rund 500 Kilometer nördlich von Island entdeckt. Für ihre Studie hatten sie alte Lavaströme am Grund des Kolbeinsey Rückens untersucht, einem Teil des Mittelatlantischen Rückens. Anhand von Bohrkernen und den Sonardaten des autonomen Unterwasserfahrzeugs ABYSS kartierten und datierten die Forscher dort 18 Lavafelder und 145 Seamounts.

Lage des Kolbeinsey Rückens nördlich von Island © NOAA

Das Ergebnis: In den letzten rund 8.000 Jahren traten an diesen Unterseevulkanen rund vier Kubikkilometer an Lava aus. Das klingt viel, ist aber gemessen an dem Krustenwachstum und dem tektonischen Auseinanderdriften an diesem Teil des Rückens überraschend wenig: „Die Menge an Lava, die wir gefunden haben, ist nicht ausreichend, um in dieser Region eine Kruste mit einer durchschnittlichen Dicke von sieben bis zehn Kilometern aufzubauen“, sagt Yeo.

Zyklische Eruptionen

„Insbesondere während der letzten 8.000 Jahre haben wir mindestens 5.000 Jahre ohne jegliche vulkanische Eruption gefunden und was in dem verbleibenden Zeitraum aufgebaut wurde, ist nicht ausreichend“, so die Forscherin. Wie sie und ihre Kollegen ausrechneten, müsste der Kolbeinsey Rücken in diesem Zeitraum mindestens 13 Kubikkilometer an Lava produziert haben, um so viel neue Kruste gebildet zu haben.

Nach Ansicht der Wissenschaftler lässt dies nur einen Schluss zu: Die heutige Vulkan-Aktivität am Kolbeinsey Rücken ist nicht repräsentativ, sondern entspricht eher einer Ruhephase. „Dies bedeutet, dass es Zeiträume mit sehr viel stärkerer vulkanischer Aktivität gegeben haben muss, sehr wahrscheinlich mit Volumina, die zehnmal so groß waren, wie die letzten Eruptionen auf Island“, erklärt Yeo.

Ausbruchsphasen alle 30.000 Jahre

Die Unterseevulkane entlang des Mittelatlantischen Rückens zeigen demzufolge eine zyklische Aktivität: Eher ruhige Phasen wie heute wechseln sich mit Zeiten gewaltiger Eruptionen ab. Diese Ausbrüche könnte dann zehntausende von Jahren angedauert haben und enorme Mengen an Lava gespien haben. Den Schätzungen der Forscher zufolge könnten solche Ausbruchsphasen alle rund 30.000 Jahre auftreten.

„Solche episodischen, volumenreichen magmatischen Ereignisse ereignen sich wahrscheinlich weltweit an den mittelozeanischen Rücken“, sagen die Forscher. Sie sind damit weitaus typischer als die jetzige stetige, aber ruhige Lavaproduktion. (Earth and Planetary Science Letters , 2016; doi: 10.1016/j.epsl.2016.01.029)

(GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, 06.04.2016 – NPO)