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Dienstag, 28.03.2017
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Ascension Island: Feurig und hochexplosiv

Wissenschaftler erforschen Entstehungsrätsel der Vulkaninsel

Im Osten 1.600 Kilometer Wasser, im Westen 1.600 Kilometer Wasser, dazwischen ein schwarzbraunes Fleckchen Land: Das ist Ascension Island, eine Vulkaninsel sieben Grad südlich des Äquators. In der Vergangenheit wurde das unwirtliche Eiland von gewaltigen explosiven Vulkanausbrüchen heimgesucht. Jetzt untersuchen zwei angehende Geowissenschaftler der Universität Bonn hier die Mechanismen hinter diesen Ausbrüchen.
Vulkaninsel Ascension

Vulkaninsel Ascension

Erst 1815 wurde Ascension Island besiedelt. Daher gibt es auch keine Augenzeugen für die gewaltigen Vulkanausbrüche, die dort in den letzten Jahrhunderten stattgefunden haben müssen. Bis heute konnte nur eine spärliche Vegetation auf den braunschwarzen Lavamassen Fuß fassen. Kirsten Pedroza und Sebastian Bernhardt stört das wenig: Die angehenden Geowissenschaftler sind ohnehin eher an den vulkanischen Gesteinen interessiert, die einst durch gewaltige Eruptionen zu Tage gefördert wurden. Knapp zwei Monate werden sie dazu auf dem abgelegenen Fleckchen mitten im Atlantik verbringen; hingeflogen werden sie am kommenden Donnerstag von einer britischen Militärmaschine. Über ihre Erlebnisse berichten die zwei in einem Internet-Tagebuch.

Den Ausbruchs-Mechanismen auf der Spur


Was Ascension Island für die Forschung so interessant macht, ist die Art und Weise, wie die Inselvulkane in der Vergangenheit ausgebrochen sind. „Auf der Insel finden sich zu einem hohen Prozentsatz Bimse; das ist aufgeschäumtes Vulkangestein, das bei starken, explosiven Ausbrüchen entsteht“, erläutert Holger Paulick vom Mineralogisch-Petrologischen Institut der Universität Bonn. Der Wissenschaftler betreut die Diplomanden und ist vor einigen Jahren schon einmal zu einer Voruntersuchung auf dem abgelegenen Eiland gewesen. „Uns geht es darum, die Mechanismen hinter diesen Ausbrüchen genauer zu verstehen und Voraussagen zu treffen, wann der Vulkan wieder ausbrechen könnte.“

Wenn der Pfropfen abgesprengt wird…


Auf die Sprengkraft von 500 Hiroshimabomben schätzen die Experten die Energie, die vor 20 Jahren beim Ausbruch des Mt. St. Helens frei wurde. Der Vulkan im Nordwesten der USA verlor bei der Eruption 400 Meter an Höhe, eine 20 Kilometer hohe Aschewolke verdunkelte die Sonne. Zu einer solchen Explosion kann es kommen, wenn zähflüssiges Magma den Vulkanschlot verstopft. Irgendwann hält der Pfropf dem steigenden Druck nicht mehr Stand; das Magma bahnt sich seinen Weg an die Oberfläche. In einer fatalen Kettenreaktion perlt nun das im Magma gelöste Gas schlagartig aus. Wie bei einer unvorsichtig geöffneten Sektflasche spritzt die Lava mit extremer Wucht aus dem Schlot. „Das ist auch der Grund, warum die dabei entstehenden Bimse bis zu 80 Prozent aus Luftblasen bestehen“, erklärt Kirsten Pedroza. „Die aufgeschäumten Gesteine sind so leicht, dass sie sogar schwimmen.“


Schneidbrenner schmilzt Erdkruste auf


Spannend ist auch die Frage, warum es auf Ascension Island überhaupt Vulkane gibt. Normalerweise entstehen die Feuerberge an den Rändern der Erdkrustenplatten. Hier wird der Erdmantel teilweise aufgeschmolzen, und Magma steigt an die Oberfläche. Ascension Island ist jedoch von der nächsten Nahtstelle – dem mittelatlantischen Rücken – rund 80 Kilometer entfernt. „Vielleicht handelt es sich um einen so genannten Mantel-Plume“, erklärt Sebastian Bernhardt. „Bei diesen Vulkanen steigt heißes Mantelgestein fingerförmig aus großen Tiefen auf und brennt sich durch die überlagernde Erdkruste.“ Hawaii liegt über so einem „Hot Spot“. Die Erdkruste schiebt sich seit Jahrmillionen über diesen heißen Fleck hinweg und wird dabei wie von einem Schneidbrenner aufgeschmolzen. Daher zieht Hawaii einen Rattenschwanz von inzwischen erloschenen Vulkanen hinter sich her.

Ob Ascension tatsächlich ein „Mantel-Plume“ ist, wird die Analyse der Gesteine im geochemischen Isotopen-Labor der Uni Bonn zeigen. Schmuckstück ist ein nagelneues hochpräzises Massenspektrometer im Wert von 1,2 Millionen Euro, das aus DFG-Mitteln finanziert wurde. Damit können die Forscher unter anderem herausfinden, aus welcher Tiefe das vulkanische Gestein stammt: Hot-Spot-Vulkane zapfen die unteren Schichten des Erdmantels in etwa 2.900 Kilometern Tiefe an. Vulkane an Plattengrenzen bohren dagegen eher an der Oberfläche: Bei ihnen stammt das Eruptionsmaterial maximal aus 200 Kilometern Tiefe.

Der Internet-Blog von Kirsten Pedroza und Sebastian Bernhard ist hier zu finden.
(Universität Bonn, 06.02.2007 - NPO)
 
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