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Samstag, 03.12.2016
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Galapagos-Vulkanismus: Überraschend explosiv

Ausbrüche vor über 10 Millionen Jahren schleuderten Asche bis zu 450 Kilometer weit

Explosive Vergangenheit: Die Vulkane der Galapagosinseln brachen vor über zehn Millionen Jahren viel heftiger aus als heute. Ein internationales Team von Geologen hat Ascheablagerungen gefunden, die von hochexplosiven Eruptionen bis zu 450 Kilometer weit geschleudert wurden – ein ganz anderes Verhalten als die Lavaströme, die erst vor wenigen Tagen auf einer der Inseln zu sehen waren. Warum die Vulkaninseln damals derartig explosiv waren, ist noch rätselhaft, schreiben die Forscher im Fachmagazin "Geology".
Der Vulkan Wolf am Nordende der Galapagosinsel Isabella aus der Luft: Lavaströme früherer Eruptionen sind am Südosthang erkennbar.

Der Vulkan Wolf am Nordende der Galapagosinsel Isabella aus der Luft: Lavaströme früherer Eruptionen sind am Südosthang erkennbar.

Die Galapagos-Inseln haben ihren vulkanischen Ursprung vor Kurzem erneut unter Beweis gestellt: Auf Isabella, der größten Insel des Archipels, brach vergangene Woche der Vulkan Wolf nach 33 Jahren Ruhepause aus und ließ glühende Lava über die Insel strömen. Für kurze Zeit waren die Wächter des dortigen Nationalparks besorgt um die einzige Kolonie der seltenen rosa Landleguane, die an den Nordhängen des Vulkans lebt. Doch der Ausbruch ging für die Echsen glimpflich aus, die Lava floss im Südosten den Berg hinunter.

Spuren von Ausbrüchen auf versunkenen Inseln


Wissenschaftler um Julie Schindlbeck vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel haben nun noch viel weiter zurück geschaut als bis zum Vulkanausbruch vergangener Woche: Bohrkerne aus dem Cocos-Rücken am Grund des Ostpazifiks, etwa 50 Kilometer vor der Küste von Costa Rica, lieferten den Geologen Informationen über die Entwicklung der Galapagos-Vulkane. "Alleine aus der Epoche des Miozäns, also die Zeit 16,5 und 8 Millionen Jahre vor heute, konnten wir in den Kernen 67 Aschelagen von Vulkanausbrüchen identifizieren", berichtet Schindlbeck.

Probennahme gut 1.200 vom Galapagos-Hotspot entfernt, vor der Küste von Costa Rica.

Probennahme gut 1.200 vom Galapagos-Hotspot entfernt, vor der Küste von Costa Rica.

Der Punkt, von dem die Bohrkerne stammen, liegt heute mit rund 1.200 Kilometern ein gutes Stück vom vulkanischen Hotspot unter dem Galapagos-Archipel entfernt. Im Miozän dagegen betrug die Entfernung lediglich 50 bis 450 Kilometer. "Die heutigen Galapagos-Inseln sind aber nur etwa vier Millionen Jahre alt. Die älteren Inseln sind längst versunken", erklärt Koautor Steffen Kutterolf vom GEOMAR. "Spuren von Ausbrüchen im Miozän können also nur am Meeresboden gefunden werden."


Hochexplosive plinianische Ausbrüche


Doch selbst 450 Kilometer sind eine relativ große Distanz für vulkanische Ascheablagerungen. Geochemische und vulkanologische Analysen bestätigten aber, dass die Asche in den Bohrkernen vom Galapagos-Hotspot stammen muss. Diese große Entfernung spricht dafür, dass die Eruptionen damals hochexplosiv waren: "Es muss sich um sogenannte plinianische Ausbrüche gehandelt haben, sonst wäre die Asche nicht so weit entfernt wieder abgelagert worden", sagt Schindlbeck.

"Dies ist somit der erste Nachweis für so starke vulkanische Ereignisse am Galapagos-Hotspot während des Miozäns", so die Vulkanologin weiter. Die Wissenschaftler haben damit eine regionale und zeitliche Lücke in der weltweiten Geschichte des Vulkanismus geschlossen. Diese Geschichte zu kennen und zu verstehen hilft dabei, Vulkanausbrüche frühzeitig zu erkennen. Außerdem lassen sich die Folgen der Eruptionen so besser abschätzen und begrenzen.

Das Bohrschiff "JOIDES RESOLUTION", mit dem die Geologen die aufschlussreichen Bohrkerne sammelten.

Das Bohrschiff "JOIDES RESOLUTION", mit dem die Geologen die aufschlussreichen Bohrkerne sammelten.

Explosionen trotz dünnflüssiger Magma?


Ein weiteres interessantes Ergebnis der Analysen: Vor etwa 14 Millionen Jahre wurde der vulkanische Galapagos-Hotspot deutlich aktiver. "Die Zahl der Eruptionen nahm zu", erklärt Erstautorin Schindlbeck. "Wahrscheinlich wurde am Hotspot also mehr Magma produziert. Wir vermuten, dass die nahe gelegene Bruchzone zwischen der Nazca- und der Cocosplatte den Hotspot beeinflusste."

Die aktuelle Studie wirft aber auch neue Fragen auf: Die analysierten Ascheschichten weisen darauf hin, dass sie überwiegend von basaltischen Magmen stammen. Diese Art Magma ist meist dünnflüssig – ein scheinbarer Widerspruch zu den vermuteten explosiven Ausbrüchen: "Vulkane mit basaltischem Magma bilden bei regelmäßiger Aktivität Lavaströme, aber es kommt nicht zu großen Explosionen", sagt Kutterolf. "Jetzt wollen wir herausfinden, warum es trotz dieser basaltischen Magmen offensichtlich doch zu kräftigen Explosionen kam." (Geology, 2015; doi: 10.1130/G36645.1)
(GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, 01.06.2015 - AKR)
 
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