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Feuer unter dem Eis

Astronomie|Physik Erde|Umwelt

Feuer unter dem Eis
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Forscher transportierren ihre Ausrüstung zum Untersuchungsort (Jeremy Miner)
Zwei Schwarmbeben erschütterten zwischen 2010 und 2011 den westantarktischen Eisschild. Ihr Ursprung lag in bis zu 40 Kilometern Tiefe, an der Grenze zwischen Erdkruste und Mantel. Solche Beben sind ein Zeichen magmatischer Aktivitäten – und oft Vorboten eines Vulkanausbruchs. Zwar könnte nur eine außergewöhnlich starke Eruption am Grunde des Gletschers ein Loch in die Eisdecke sprengen. Doch das entstehende Schmelzwasser würde in jedem Falle die Reise der Eismassen gen Meer beschleunigen.

Der Mount Erebus gilt als südlichster aktiver Vulkan der Erde. In seinem Krater, der über die Eismassen der Ross-Insel hinausragt, blubbert beständig ein Lavasee. Der Feuerberg liegt über einem sogenannten Hotspot, einer Zone, in der sich ein Aufstrom heißer Magma aus dem Erdmantel durch die darüber liegende Erdkruste brennt. Als Folge entsteht ein Feuerberg, dessen Eruptionen immer wieder Lavafetzen in die Winterwelt der Antarktis schleudern. So spektakulär die Ausbrüche des Mount Erebus sind, so versteckt grummelt und rumpelt es anderswo auf dem antarktischen Kontinent, wie sich nun zeigt.

Untergrund ist noch immer aktiv

In Mary Byrd Land, einer entlegenen Region, die tief unter dem westantarktischen Eisschild vergraben liegt, haben US-Forscher jetzt Schwarmbeben registriert. Ihre seismischen Stationen zeichneten zwischen Januar 2010 und Dezember 2011 zwei Serien hunderter schwacher, niederfrequenter Erschütterungen auf, deren Ursprung in bis zu 40 Kilometern Tiefe lag. Sie gleichen Beben, die in Gegenden mit aktiven Vulkanen auftreten und dort als Vorboten eines Ausbruchs gelten  – etwa auf Hawaii. Offensichtlich strömt in dieser Gegend der Antaktis gerade Magma durch vulkanische Systeme im Untergrund, schreiben Amanda Lough von der Washington University und ihre Kollegen  in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“.

Tatsächlich ist bekannt, dass das Mary Byrd Land in vergangenen Jahrmillionen vulkanisch höchst aktiv war. Die Eruptionen verschoben sich damals entlang einer Bergkette gen Süden – um rund einen Kilometer in hunderttausend Jahren. Bisher gab es aber keine Anzeichen dafür, dass die Vulkane unter dem Eis bis heute aktiv sind. Doch der Ursprung der Schwarmbeben liegt genau dort, wo der nächste Ausbruch zu erwarten wäre, wenn man die Abfolge der vergangenen Verschiebungen extrapoliert. Zudem versteckt sich hier eine Erhebung von rund 1.000 Metern Höhe unter dem Eis – ein kleiner Berg, der vermutlich vulkanischen Ursprungs ist.

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Aschenwolke im Eis und viel Schmelzwasser

Und noch etwas deutet darauf hin, dass die vulkanische Aktivität in diesen Gebiet länger anhält als bisher gedacht: Die Forscher entdeckten eine riesige, elliptische Aschewolke in dem direkt über der Schwarmbeben-Region liegenden Gletscher. Sie ist zwischen 400 und 1.400 Meter tief im Eis begraben und stammt von einem Ausbruch, der erst vor etwa 8.000 Jahren stattfand. Ursprung ist vermutlich ein nahegelegener Feuerberg, der Mount Waesche. „Zusammen liefern diese Beobachtungen starke Belege für eine anhaltende magmatische Aktivität  und demonstrieren, dass der Vulkanismus hier weiterhin südwärts wandert“, konstatieren Lough und ihre Kollegen.

Die Wissenschaftler haben auch untersucht, welche Folgen ein Ausbruch unter dem Eis hätte. Wie sie feststellten, wäre an der Oberfläche davon wahrscheinlich kaum etwas zu sehen. Denn die über dem Vulkanschlot liegende Eisschicht ist hier bis zu 1.100 Meter dick. Nur ein außergewöhnlich heftiger Vulkanausbruch könnte ein Loch in diesen Panzer sprengen. Gravierende Folgen könnte eine Eruption aber dennoch haben, wie Lough und ihre Kollegen vorrechnen: Bereits ein kleinerer Ausbruch würde etwa 35 Millionen Kubikmeter Schmelzwasser erzeugen.

Eine ungewöhnlich große Eruption dagegen könnte innerhalb weniger Tage so viel Schmelzwasser erzeugen, wie normalerweise in einem Jahr entsteht. Diese Wassermassen aber wirken an der Gletschersohle wie ein Gleitmittel und könnten daher dafür sorgen, dass die Eismassen zügiger gen Meer rutschen. Das wiederum, so befürchten die Forscher, könnte dazu führen, dass die Eisschilde der Westantarktis noch schneller schrumpfen, als sie es ohnehin schon tun.

Quelle:

© wissenschaft.de – Nora Schlüter
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