Verborgener Riese: Gut 900 Kilometer nordwestlich von Honolulu liegt der größte und heißeste Schildvulkan der Erde – der Untersee-Vulkan Pūhāhonu. Von ihm ragt zwar nur die oberste Spitze aus dem Wasser, aber der gesamte Feuerberg umfasst ein Volumen von 148.000 Kubikkilometern, wie Wissenschaftler festgestellt haben. Damit ist der Pūhāhonu doppelt so groß wie der bisherige Rekordhalter Mauna Loa. Sein Magma ist zudem das heißeste der gesamten Hawaiikette.
Hawaii ist für seine großen, aktiven Vulkane bekannt und gilt als Lehrbuchbeispiel für Hotspot-Vulkanismus. Denn die gut 6.000 Kilometer lange Kette von Inseln und Unterseevulkanen entstand, als die Erdkruste über einen Mantelplume hinwegwanderte – einen heißen Aufstrom von Magma im Erdmantel. Er liefert bis heute den Lavanachschub für die mächtigen hawaiianischen Vulkane. Der Mauna Loa galt sogar bislang als der größte Schildvulkan der Erde.
Doppelt so groß wie der Mauna Loa
Doch jetzt gibt es einen neuen Rekordhalter: den Pūhāhonu. Dieser Feuerberg liegt gut 900 Kilometer nordwestlich der Insel Oahu und ist Teil der Kette aus kleinen Inselchen, in die Hawaii nach Nordwesten hin ausläuft. Über Wasser ist vom Pūhāhonu nur Gardner Island zu erkennen, ein 52 Meter hoher Felsen mit zwei kleineren Nachbarspitzen. Doch schon 1974 vermuteten Geologen, dass der im Meer verborgene Rest dieses Vulkanberges gewaltig sein könnte.
Jetzt hat sich dies bestätigt. Forscher um Michael Garcia von der University of Hawaii in Manoa haben den Pūhāhonu neu vermessen und seine Gesteinszusammensetzung und Struktur analysiert. Das Ergebnis: „Dieser 12,5 bis 14,1 Millionen Jahre alte Vulkan ist mit 148.000 Kubikkilometern doppelt so groß wie der Mauna Loa, der bisher nicht nur als der größte Vulkan Hawaiis galt, sondern auch als der größte Schildvulkan der Erde“, so die Wissenschaftler.
Damit löst der Pūhāhonu den Mauna Loa als größten Schildvulkan der Erde ab.
Heißeste Lava der Erdneuzeit
Doch der unterseeische Riese hat noch eine Besonderheit: Wie chemische Analysen des Vulkangesteins ergaben, besteht die Lava dieses Feuerbergs zu 91,8 Prozent aus Forsterit, einem Magnesiumsilikat. „Das ist der höchste Forsteritgehalt, der je für hawaiianische Lava ermittelt wurde“, berichten Garcia und sein Team. Typischerweise entstehen diese transparenten bis bräunlichweißen Kristalle dann, wenn silikatreiche Gesteinsschmelzen schnell abkühlen und auskristallisieren.
Der hohe Forsteritgehalt bedeutet aber, dass die Lava des Pūhāhonu erst bei starker Hitze schmilzt. Der unterseeische Schildvulkan hat dadurch sogar den höchsten Schmelzpunkt der gesamten aus der Erdneuzeit (Känozoikum) bekannten Lava, wie die Forscher berichten. Sie gehen davon aus, dass dieses besonders heiße Magma bei einem besonders starken Aktivitätspuls des hawaiianischen Hotspots in die Erdkruste und an die Oberfläche gelangte.
Pulsierender Mantelplume
„Unsere Studie hat uns gezeigt, dass Hotspots Pulse der Schmelzproduktion durchlaufen können“, sagt Garcia. „Ein kleinerer Puls dieser Art erzeugte die Gruppe der inzwischen erloschenen Midway-Vulkane, ein anderer, weit stärkerer schuf den Pūhāhonu. Das bedeutet, dass wir die Lehrbücher zum Verhalten von Mantelplumes umschreiben müssen.“ Statt in der Kruste ein bis zwei Millionen Jahre lang für Vulkanaktivität zu sorgen und dann allmählich abzukühlen, zeigt der Hawaii-Hotspot offenbar Wellen der stärkeren und schwächeren Aktivität.
Dies erklärt auch, warum gerade der Pūhāhonu so riesig ist: Nicht, weil die Lithosphäre an dieser Stelle dünner war, er mehr Nachschub bekam oder langsamer wuchs – all das haben die Forscher in ihren Untersuchungen ausgeschlossen. Stattdessen war der Erdmantel zum Zeitpunkt seiner Entstehung an dieser Stelle besonders heiß und der Mantelplume daher aktiver. „Der heißere Mantel ist der plausibelste Mechanismus um diese großen Magmavolumen zu produzieren“, so Garcia und sein Team. (Earth and Planetary Science Letters, 2020; doi: 10.1016/j.epsl.2020.116296)
Quelle: University of Hawaii at Manoa
