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Größter bekannter unterseeischer Vulkanausbruch erklärt ungerade seismische Wellen

by drbyos
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Ab Frühjahr 2018 rätselten Experten auf der ganzen Welt über seltsame seismische Wellen, die niemand wirklich spürte, die aber weltweit von Seismometern aufgezeichnet wurden. Vulkanische Aktivität auf dem Meeresboden vor der französischen Insel Mayotte im Indischen Ozean wurde schnell vermutet, weil solche seismische Ereignisfolgen oder „Schwarmbeben“ regelmäßig auftreten, wenn sich Vulkane bewegen. Tatsächlich konnten die Erschütterungen letztendlich auf den Ausbruch einer riesigen Magmakammer in der Region zurückgeführt werden. Die Eruption ist die größte, die jemals unter dem Meer gemessen wurde, schreiben Nathalie Feuillet vom französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung und ihr Team in Natur Geowissenschaften.

Seit Beginn der Eruption ist der neue Unterwasservulkan auf eine Höhe von rund 820 Metern an einer Stelle angewachsen, an der es zuvor kaum eine Erhebung gab. Das Volumen des Feuerbergs wird auf fünf Kubikkilometer geschätzt. „Dies ist die größte jemals dokumentierte aktive U-Boot-Eruption“, schreiben Feuillet und ihre Kollegen in der Zeitung. Der Ausbruch befindet sich etwa 50 Kilometer östlich von Mayotte, einem Überseegebiet Frankreichs zwischen dem Archipel der Komoren und Madagaskar.

Feuillets Team begann im Februar 2019 mit der Überwachung der Region. Die Forscher scannten eine Fläche von mehr als 8.500 Quadratkilometern am Meeresboden mit Sonar und installierten Seismometer in Tiefen von bis zu 3.500 Metern unter dem Meeresspiegel. Zwischen Ende Februar und Anfang Mai 2019 registrierten die Geräte rund 17.000 Schwingungen, die 20 bis 50 Kilometer unter der Meereskruste kamen – was überraschend tief war.

Aus diesen Daten rekonstruierte Feuillets Gruppe die Entstehung des Vulkans. Es entstand aus einer riesigen Magmakammer im Erdmantel knapp unter der Erdkruste. Tektonische Prozesse rissen das Gestein in der Kruste auf, sodass Magma aufsteigen und sogenannte Gänge bilden konnte: Eruptivgesteine, die größere Spalten ausfüllen und das umgebende Gestein durchschneiden. Dadurch entstand der Bebenschwarm, der erste Hinweise auf den Vorgang gab. Letztendlich gelangte das Magma bis zum Meeresboden, wo es schließlich den Vulkan aufbaute, während sein Reservoir schnell entleerte.

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Mehr als 80 niederfrequente Erdbeben, die durch eine andere Ursache ausgelöst wurden, wurden ebenfalls registriert: Sie wurden von einem flachen Hohlraum in der Kruste gebildet, der wahrscheinlich mit tiefem Wasser gefüllt war. Der Hohlraum wurde regelmäßig durch geotektonische Kräfte und Vibrationen von nahegelegenen Verwerfungen unter Druck gesetzt, die auch seismische Wellen erzeugten.

Bis Mai 2019 erreichte an dieser Stelle zwischen 30 und 1.000 Mal mehr Magma den Meeresboden als bisher für andere Eruptionen in der Tiefsee geschätzt. „Das Volumen und der Fluss der emittierten Lava während des magmatischen Ereignisses in Mayotte sind vergleichbar mit denen, die bei Eruptionen an den größten Hotspots der Erde beobachtet wurden“, schreiben die Wissenschaftler. In Zukunft könnte es weitere Eruptionen des neuen Vulkans geben. Aber eine andere Möglichkeit ist, dass seine Caldera zusammenbricht. Oder sogar auf Mayotte selbst könnten Vulkane ausbrechen.

William W. Sager, Professor für Geophysik an der University of Houston, der nicht an der Forschung beteiligt war, war beeindruckt, dass die Autoren ein vollständiges Bild der Entwicklung eines „Seamount“ erstellten – einer geologischen Formation, die aus dem Boden eines der Ozean.

„Für mich verfehlt die Behauptung ‚größte aktive U-Boot-Eruption, die jemals dokumentiert wurde’ den wichtigsten Punkt“, sagt Sager. „Es wurden nur wenige U-Boot-Eruptionen dokumentiert, da sie normalerweise unter kilometerlangem undurchsichtigem Meerwasser verborgen sind. Wir wissen wenig über die Bildung von Seebergen, aber die Autoren haben sie sofort erfasst. Noch wichtiger ist, dass sie zeigen konnten, woher das Magma stammt und wie es an die Oberfläche gelangt ist.“

Es kann sein, dass noch mehr kommt. Ein neues Beobachtungszentrum in der Region wird weiterhin die vulkanische Aktivität überwachen.

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Dieser Artikel erschien ursprünglich in Spektrum der Wissenschaft und wurde mit Genehmigung mit zusätzlicher Berichterstattung von Gary Stix reproduziert.

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