Mega-Eruptionen Explosiver Zwilling des Yellowstone-Vulkans entdeckt

Im Dreiländereck von Argentinien, Bolivien und Chile haben Geologen Spuren von einem der verheerendsten Vulkanausbrüche der Erdgeschichte gefunden. Die Forscher vermuten in der Region, die als Kinderstube der Supervulkane gilt, noch weitere schlafende Monster.


Heiße Quellen und Geysire erinnern noch immer an die Apokalypse, die den heutigen Yellowstone-Nationalpark einst erschaffen hat. Das Naturwunder im Norden der USA entstand durch die gewaltigen Eruptionen eines sogenannten Supervulkans. Bisher ging man davon aus, dass die Explosionen von Yellowstone in ihrer Größe weltweit einzigartig waren.

Aber nicht nur Nordamerika musste in der jüngeren Erdgeschichte solch kolossale Vulkaneruptionen über sich ergehen lassen. Wissenschaftler haben jetzt herausgefunden, dass auch Südamerika von Supervulkanausbrüchen erschüttert wurde. Die Explosion, welche die bisher weitgehend unbekannte Vilama-Caldera in Nordargentinien erschaffen hat, scheint sogar mit der Yellowstone-Eruption gleichziehen zu können.

Die Wucht eines solchen Ausbruchs wird mit dem Volcanic Explosivity Index (VEI) beschrieben. Die Einteilung reicht von Null bis Acht, wobei die Null für eine eher putzige Lavafontäne steht und die Acht für einen gigantischen Ausbruch. Yellowstone und die Vilama-Eruption erreichten jeweils den höchsten Wert.

Supervulkane wie der von Vilama sind an der Oberfläche kaum auszumachen, denn sie werfen keinen Vulkankegel auf. Nach einem Ausbruch stürzt die Erdkruste ein, zurück bleibt ein großes Becken, eine sogenannte Caldera. Bei der Eruption eines solchen Giganten schießen Lava, Gase und Asche mehrere Zehntausend Meter hoch in die Atmosphäre und regnen dann als dicke Schicht im Umkreis von mehreren Hundert Kilometern nieder. Feinere Stäube verteilen sich in der gesamten Atmosphäre und bewirken weltweit eine Abkühlung um mehrere Grad Celsius.

Kinderstube der Supervulkane

Neben dem Supervulkan unter der Vilama Caldera werden in der Grenzregion zwischen Argentinien, Bolivien und Chile noch weitere bisher unbeachtete Mega-Magmakammern vermutet. Der auf einer Hochebene gelegene Landstrich, der Eduardo Avaroa Caldera Complex, gilt unter Geologen als Supervulkan-Kinderstube.

"Die Vilama-Caldera entstand bei einem Ausbruch, der ungefähr 2000 Kubikkilometer Gase, Magma und Vulkanasche in die Atmosphäre geschleudert hat", erklärt Miguel Soler, Geologe an der National University of Jujuy im argentinischen San Salvador de Jujuy. Das Volumen an vulkanischem Material, das bei der gigantischen Eruption vor 8,4 Millionen Jahren freigesetzt wurde, und die schiere Größe der entstandenen Caldera ließen darauf schließen, dass es sich um einen der größten bekannten Vulkanausbrüche überhaupt handelt.

"Der Yellowstone-Supervulkan dagegen häufte die Mengen an Asche, Schmelztuffen und Magma in drei aufeinander folgenden Mega-Eruptionen an. Die letzte davon erschütterte den Kontinent vor 600.000 Jahren", sagt Soler. Der Geologe will seine neuen Forschungsergebnisse zum Vilama-Supervulkan am 3. April auf der Geologie-Konferenz "Backbone of the Americas - Patagonia to Alaska" im argentinischen Mendoza vorstellen. Auf dem Treffen werden Wissenschaftler die neusten Erkenntnisse über die geologische Entstehung von Nord- und Südamerika präsentieren.

Erdkruste stürzte ein

Bei der Vilama-Caldera in Argentinien stürzte die Erdkruste genau wie bei der Yellowstone-Eruption in Nordamerika auf mehreren Hundert Quadratkilometern ein. "Aber da hören die Gemeinsamkeiten von Vilama und Yellowstone auch schon auf", sagt Soler. Das Magma unterhalb des Yellowstone-Nationalpark entstand vermutlich durch das Schmelzen uralter Erdkruste tief unterhalb Nordamerikas. Im Laufe der Zeit stieg das flüssige Gestein dann wieder zurück in Richtung Erdoberfläche.

Bei dem Magma von Vilama vermutet Soler einen komplexeren Schmelzprozess: Die Südamerikanische Kontinentalplatte kollidierte demnach mit der angrenzenden Platte von Nacza und schob sich anschließend darüber. Durch den Wechsel von enorm hohen Drücken wurde die Nacza-Platte bei dem sich über Jahrtausende hinziehenden Schauspiel regelrecht durchgeknetet und dabei teilweise flüssig. Die dicht unter der Erdoberfläche entstandenen Magmakammern führten dann zu einer Serie gigantischer Eruptionen.

Den Auslöser für den Vilama-Ausbruch, der ein kilometerweites kesselförmiges Becken hinterließ, sieht Soler in den Spannungen der Erdkruste und der dadurch entstehenden Instabilität der Magmakammern. Da sich in dem argentinischen Grenzgebiet kaum Spuren von Gasen fänden, die gewöhnlich vor der eigentlichen Eruption austreten, spreche viel für diese Theorie. "Trotzdem bleibt noch vieles über die Entstehung der Vilama-Caldera im Dunkeln."

Schwierige Forschung auf der Hochebene

Im Unterschied zum Yellowstone-Gebiet mit dem gleichnamigen Fluss, der sich tief in das Gelände schneidet und die vulkanischen Gesteinsschichten offen legt, ist die Hochebene von Vilama eben und dazu einer der trockensten Flecken der Erde. "Es ist sehr schwierig für uns Geologen, da es hier kaum Orte gibt, die es erlauben, im Gestein zu lesen", sagt Soler.

Da die Region überdies auf fast 4000 Meter Höhe liegt, wird jegliche körperliche Arbeit zur Tortur. Diese Beschwerlichkeiten erklären, warum weitere Calderas, die ebenfalls in dieser Region liegen, bisher noch kaum wissenschaftlich Untersucht worden sind. "Cerro Guacha, Coruto, Pastos Grandes und Capina sind zweifellos Calderas, die auch aus Supervulkanen entstanden sind", meint Soler.

Auch wenn Supervulkane äußerst selten ausbrechen, sei ihre Erforschung kein Selbstzweck, bemerkt der Wissenschaftler. Um ein besseres Verständnis für die Vorgänge in der Erdkruste zu entwickeln, sei es wichtig, ihre geologische Geschichte zu untersuchen und herauszufinden, wie und warum sie ausgebrochen sind. Auf diese Weise wäre es in Zukunft möglich, die schlafenden Monster besser zu überwachen.

Denis Dilba



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