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Feuerzwerge statt Feuerberge

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 11.09.2007 20:24

Nicht nur Meeresbiologen entdecken am Ozeangrund immer wieder Unerwartetes, auch für Geologen ist die Tiefsee eine unbekannte Welt. Vor der japanischen Küste haben sie nun eine neue Art von Vulkanen entdeckt, die sie "Petit Spots" - kleine Flecken - nennen. Die Vulkane, die die Geologen so überraschten, sind mickrig, vielleicht 50 Meter hoch. Eine ganze Schar von ihnen sitzt auf der Schulter des Japangrabens. Die Datierungen ergab, dass sie zwischen einer und fünf Millionen Jahre alt sind, und die Kruste, die sie durchbrechen, ist 135 Millionen Jahre alt. Sie sind mit keiner der gängigen Theorien, wie sich Vulkane bilden, zu erklären.

Bislang unterschieden die Geologen in den Meeren zwei Typen von Vulkanismus: Da ist auf der einen Seite der an den mittelozeanischen Rücken, wo zwischen zwei auseinanderstrebenden Krustenplatten Lava ausströmt und neue Erdkruste bildet. Auf der anderen Seite wachsen mitten im Ozean kilometerhohe Vulkane wie Hawaii oder die Azoren. Nach der gängigen Theorie entstehen letztere über "Hotspots", über "Heißen Stellen", den äußeren Zeichen der sogenannten Plumes. Das sind dünne Schlote im Erdmantel, die aus ultraheißem, aber durch den hohen Umgebungsdruck festem Gestein bestehen. Sie steigen über viele Millionen Jahre hinweg von der Kern-Mantel-Grenze bis an die Oberfläche auf. Dort lässt der Druck nach, Magma entsteht und baut riesige Vulkanketten wie die von Hawaii oder den Kapverdischen Inseln auf.

Nun haben jedoch Naoto Hirano und seine Kollegen vom Tokyo Institute of Technology mit Hilfe von ferngesteuerten Forschungs-U-Booten vor der japanischen Küste in 5000 Metern Tiefe diese seltsam kleinen Untersee-Vulkane entdeckt, die wie Perlen auf einer Schnur aufgereiht zu sein scheinen. "Der chemische Fingerabdruck der Vulkane verrät, dass ihre Lava nicht tief aus der Erde kommt wie die der Plumes, vielmehr hat dieser Basalt eine ganz eigenständige Zusammensetzung, so dass einen neuen Typ von Vulkanen vor uns haben", erläutert Naoto Hirano.

Für Vulkane sind diese untermeerischen Berge mickrig. Sie sind nur durch eine einzige, kleine Eruption entstanden. "So etwas haben wir noch nie zuvor auf dem Meeresgrund gefunden", so Naoto Hirano. Sie sitzen dort, wo die Pazifische Platte am Japanischen Tiefseegraben unaufhaltsam in den Erdmantel zurücktaucht - etwa so wie ein nasses Handtuch vom Badewannenrand gleitet. Für Aufwärtsströme, die Magma an die Oberfläche fördern, ist das eigentlich der falsche Platz. Und trotzdem wachsen dort die Minivulkane, die ihre Entdecker "Petit Spots", kleine Flecken, genannt haben.

Hirano und seine Kollegen schlagen vor, dass diese Vulkane von den kleinen Mengen an geschmolzenem Gestein gespeist werden, die es im oberen Erdmantel gibt, einer Zone, die Asthenosphäre heißt. Das ist die Gleitschicht der Erde, die die Plattenbewegungen möglich macht, weil es in ihr kleine Mengen an geschmolzenem Gestein gibt, das die Reibung senkt. Die Meereskruste wird am Japanischen Graben, wo sie in den Erdmantel sinkt, stark gedehnt. Risse und Spalten entstehen, wie in einem gebogenen Stück Käse. Über diese Risse können die geringen Magmamengen aus der Asthenosphäre aufsteigen und die kleinen Vulkane wachsen lassen. Auf dem Meeresboden bilden sich dann Ketten von "Zwergvulkanen", so Autor Naoto Hirano: "Während die Hotspots mit ihren tief ins Erdinnere reichenden Förderschloten große Inseln aufbauen, ist der flache Petit-Spot-Vulkanismus etwas vollkommen anderes." Eben eine neue Form von Vulkanen.