4 Minuten
Geheimnisse unter unseren Füßen: Die unbekannten Auslöser extremer Vulkanausbrüche
Vulkanausbrüche zählen zu den mächtigsten Naturgewalten der Erde. Sie können Städte auslöschen, den weltweiten Flugverkehr zum Erliegen bringen, das Klima für Jahre verändern und sogar Massenaussterben verursachen. Zu verstehen, was solche gewaltigen Vulkanausbrüche auslöst, ist eine zentrale Aufgabe für Geowissenschaftler und Experten im Katastrophenschutz weltweit.
Wissenschaftlicher Kontext: Der untere Erdmantel und unerwartete Strukturen
Etwa 2.900 Kilometer unter der Erdoberfläche befindet sich der untere Erdmantel – eine feste, extrem heiße Gesteinsschicht, die in wissenschaftlichen Darstellungen lange als gleichförmig galt. Neue Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass diese Tiefen viel komplexer sind als vermutet. Moderne Untersuchungen belegen, dass sich im unteren Mantel gigantische, kontinentgroße Strukturen befinden, deren Aufbau sich teils deutlich vom umliegenden Gestein unterscheidet.
Diese geheimnisvollen Gebilde, in der Fachwelt häufig als „BLOBS“ bezeichnet, zeichnen sich durch ihre zerklüftete Topographie und ihre dynamische Entwicklung aus. Ähnlich wie die tektonischen Platten an der Oberfläche bewegen, falten und verschieben sich auch diese gewaltigen Strukturen und geben der Forschung noch immer viele Rätsel auf.
Vulkanische Aktivität und Mantelplumes: Die Rolle der BLOBS
Ein Team um die Vulkanologin Annalise Cucchiaro von der University of Wollongong in Australien hat gezeigt, dass diese BLOBS im unteren Mantel entscheidenden Einfluss auf vulkanische Prozesse haben. Steigen riesige Wärmesäulen, sogenannte Mantelplumes, aus fast 3.000 Kilometern Tiefe zur Erdoberfläche auf, können sie gewaltige Vulkanausbrüche, sogenannte Supereruptionen, auslösen. Solche Ereignisse prägten maßgeblich die Erdgeschichte, etwa bei der Auslöschung der Dinosaurier.
Das Forscherteam um Cucchiaro nutzte drei unabhängige Datensätze, um eine direkte Verbindung zwischen BLOBS und enormen Ausbrüchen vor rund 300 Millionen Jahren herzustellen. Laut Cucchiaro unterstreicht die Studie die Rolle der Mantelplumes als „Magma-Autobahnen“ zur Oberfläche und dass diese Plumen gemeinsam mit ihrem Ursprung, den BLOBS, wandern.
Standorte und Bewegung der BLOBS: Geologischer Einfluss
Zurzeit sind Geowissenschaftlern zwei große BLOBS bekannt: Einer befindet sich unter Afrika, ein weiterer unter dem Pazifik. Ob diese Strukturen ortsfest oder mobil sind, ist noch nicht abschließend geklärt. Die neuesten Forschungsergebnisse sprechen jedoch für ein dynamisches System. Computersimulationen, die die Positionen der BLOBS vor einer Milliarde Jahren nachzeichnen, deuten darauf hin, dass sich diese Strukturen im Laufe der Zeit verschoben haben und infolgedessen Mantelplumes oft in geneigtem Winkel aufsteigen. So lässt sich erklären, weshalb einige urzeitliche Ausbrüche direkt über oder nahe den BLOBS stattfanden – passend zu geologisch belegten Ausbruchsstellen.
In einer aktuellen Analyse, veröffentlicht in The Conversation, betonen Cucchiaro und ihr Kollege Nicholas Flament die Bedeutung dieser Erkenntnisse: „Unsere Statistik zeigt, dass Standorte früherer riesiger Vulkanausbrüche signifikant mit den von unseren Modellen vorhergesagten Mantelplumes übereinstimmen. Das ist ermutigend, weil es belegt, dass die Simulationen Plumes zu Zeiten und an Orten voraussagen, die mit dem geologischen Befund übereinstimmen.“
Weitreichende Bedeutung: Von Zerstörung zu Entdeckung
Obwohl Supereruptionen gewaltige Zerstörung anrichten, sind sie auch für die Entstehung wertvoller Bodenschätze verantwortlich. Die mit BLOBS und Mantelplumes verbundenen geologischen Prozesse führen beispielsweise zur Bildung von Kimberliten (Trägergesteinen für Diamanten) sowie Lagerstätten seltener Erden, die für erneuerbare Energien unerlässlich sind. Das bessere Verständnis der Herkunft und Bewegung dieser BLOBS könnte künftig nicht nur Prognosen und das Risikomanagement bei Vulkanen verbessern, sondern auch die Suche nach Bodenschätzen gezielter machen.
Nicholas Flament fasst die Bedeutung der Forschung zusammen: „Diese Untersuchungen liefern Antworten auf die lange offene Frage, ob BLOBS stationär oder beweglich sind und welchen Zusammenhang sie mit gigantischen Vulkanausbrüchen haben. Es ist faszinierend, diese Rätsel endlich zu entschlüsseln.“
Fazit
Die Entdeckung der kontinentgroßen BLOBS tief im unteren Erdmantel hat unser Verständnis der Mechanismen hinter katastrophalen Vulkanausbrüchen und der Umgestaltung der Erdoberfläche grundlegend verändert. Indem Wissenschaftler diese geheimnisvollen Strukturen mit den Fördersystemen von Supervulkanen in Zusammenhang bringen, eröffnen sich neue Wege für geologische Forschung, Bodenschatzsuche und Katastrophenvorsorge. Mit jedem neuen Datensatz und jeder verbesserten Simulation wächst unsere Fähigkeit, zukünftige globale Vulkanausbrüche vorherzusagen und uns darauf vorzubereiten.
Quelle: sciencealert
Kommentare