"Man sieht hier, das ist das grüne Sediment drum herum, und das ist so ein weiß-graues Ascheband da drin. Da ist das Oberteil markiert, ich versuche mal reinzuzoomen, dann sieht man’s vielleicht besser."
Steffen Kutterolf sitzt vor seinem Computer und zeigt auf das Bild eines Bohrkerns. Erst vor zwei Wochen hat ihn der Vulkanologe gemeinsam mit anderen Forschern vor der Küste Costa Ricas aus dem Meeresboden gezogen und an Bord des Bohrschiffes Joides Revolution gleich abfotografiert. Die grau-weiße Sedimentschicht, auf die der Forscher des Kieler Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung nun zeigt, ist mit einer Höhe von 66 Zentimetern ungewöhnlich groß. Es müsse von einer gewaltigen Vulkanexplosion an der Küste des Landes stammen, die vor etwa 400.000 Jahren Unmengen an Asche in die Atmosphäre geschleudert habe, meint Kutterolf, und erklärt, warum sich diese Asche nun im Meeresboden befindet.
"Das ganze Material wird mit der vorherrschenden Windrichtung weg transportiert vom Vulkan. Und in Zentralamerika ist es so, dass es auf den Ozean transportiert wird und dort dann ganz langsam, so wie im Winter der Schnee, rieselt dann die Vulkanasche zuerst auf die Meeresoberfläche und dann sinkt es runter auf den Meeresboden."
Dort findet es sich dann, von vielen nachfolgenden Sedimentschichten überlagert, auch in den Bohrkernen der Wissenschaftler wieder. So weit, so bekannt. Doch es gab da etwas, das Steffen Kutterolf aufmerken ließ:
"Wir haben die ersten Expeditionen gemacht und gesehen: Oh, da sind ja viele, viele von diesen weiß-schwarzen Aschelagen. Und wir haben versucht, die zu analysieren und zu gucken, was für Frequenzen sind dahinter, also, wie oft treten die auf? Und da haben wir herausgefunden, hm, das sieht ja aus, als wenn da eine Systematik drin ist."
Kutterolf schaute sich weitere Kerne an, die am sogenannten Ring des Feuers, dem Vulkangürtel im Pazifik, erbohrt wurden. Er datierte die darin befindlichen Aschelagen und gab die Daten an seine Kollegin Marion Jegen weiter. Die Geophysikerin analysierte die Abfolge und Häufigkeit der Vulkanausbrüche und fand schließlich ein immer gleiches Muster: Die Aktivität der Vulkane war immer dann besonders hoch, wenn auf der Erde eine Warmzeit begonnen, eine schnelle Eisschmelze und ein schneller Meeresspiegelanstieg eingesetzt hatte.
"Und dann war so die erste Idee, oh, da könnte ja ein Zusammenhang geben. Es gab bisher immer die Beziehung, dass die Vulkane das Klima beeinflussen, aber dass das Klima die Vulkane beeinflusst, das war auch uns ziemlich neu. Und da haben wir uns überlegt: Wieso könnte das der Fall sein? Wir konnten uns nicht vorstellen, dass die Veränderung des Meeresspiegels so eine globale Auswirkung auf den Vulkanismus haben könnte."
Tatsächlich aber stellte sich heraus: Er kann. Von Kollegen der Harvard University ließen Jegen und Kutterolf das Szenario modellieren. Und auch in diesen Berechnungen zeigte sich:
"Wenn das Eis abschmilzt, das ist ein Prozess, der sehr schnell geht, dann wird der Kontinent druckentlastet, und der Meeresspiegel steigt. Dann habe ich also eine Druckentlastung auf dem Kontinent und einen höheren Druck auf der ozeanischen Platte. Und das war dann letztendlich ein Mechanismus, mit dem sich unsere Beobachtungen erklären ließen. Das ist wie so eine Wippbewegung."
Denn die – im geologischen Zeitverständnis – schnellen Änderungen des Drucks, führen im Erdinneren zu Spannungen.
"Durch diese Druckveränderungen gibt es eine Veränderung im Stresssystem zwischen Kontinent- und Ozeanplatte. Und wenn ein Stresssystem sich verändert, dann bildet man Wegsamkeiten. Man könnte sich das laienhaft so vorstellen, als ob da kleine Risse entstehen, wo das Magma dann einfach hochgehen kann."
Steigt der Meeresspiegel schnell an, findet das flüssige Gestein aus dem Erdinneren leichter seinen Weg ins Freie – die Erde spuckt also sehr viel häufiger Feuer. Für die nächste Zeit sei das – trotz Klimaerwärmung – aber noch nicht zu befürchten, meinen die beiden Kieler Forscher. In den untersuchten Beispielen war der Meeresspiegel um 50 bis 100 Meter angestiegen. Die für geologische Zeitmaßstäbe beinahe prompte Reaktion der Vulkane folgte circa 4000 Jahre später.
Steffen Kutterolf sitzt vor seinem Computer und zeigt auf das Bild eines Bohrkerns. Erst vor zwei Wochen hat ihn der Vulkanologe gemeinsam mit anderen Forschern vor der Küste Costa Ricas aus dem Meeresboden gezogen und an Bord des Bohrschiffes Joides Revolution gleich abfotografiert. Die grau-weiße Sedimentschicht, auf die der Forscher des Kieler Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung nun zeigt, ist mit einer Höhe von 66 Zentimetern ungewöhnlich groß. Es müsse von einer gewaltigen Vulkanexplosion an der Küste des Landes stammen, die vor etwa 400.000 Jahren Unmengen an Asche in die Atmosphäre geschleudert habe, meint Kutterolf, und erklärt, warum sich diese Asche nun im Meeresboden befindet.
"Das ganze Material wird mit der vorherrschenden Windrichtung weg transportiert vom Vulkan. Und in Zentralamerika ist es so, dass es auf den Ozean transportiert wird und dort dann ganz langsam, so wie im Winter der Schnee, rieselt dann die Vulkanasche zuerst auf die Meeresoberfläche und dann sinkt es runter auf den Meeresboden."
Dort findet es sich dann, von vielen nachfolgenden Sedimentschichten überlagert, auch in den Bohrkernen der Wissenschaftler wieder. So weit, so bekannt. Doch es gab da etwas, das Steffen Kutterolf aufmerken ließ:
"Wir haben die ersten Expeditionen gemacht und gesehen: Oh, da sind ja viele, viele von diesen weiß-schwarzen Aschelagen. Und wir haben versucht, die zu analysieren und zu gucken, was für Frequenzen sind dahinter, also, wie oft treten die auf? Und da haben wir herausgefunden, hm, das sieht ja aus, als wenn da eine Systematik drin ist."
Kutterolf schaute sich weitere Kerne an, die am sogenannten Ring des Feuers, dem Vulkangürtel im Pazifik, erbohrt wurden. Er datierte die darin befindlichen Aschelagen und gab die Daten an seine Kollegin Marion Jegen weiter. Die Geophysikerin analysierte die Abfolge und Häufigkeit der Vulkanausbrüche und fand schließlich ein immer gleiches Muster: Die Aktivität der Vulkane war immer dann besonders hoch, wenn auf der Erde eine Warmzeit begonnen, eine schnelle Eisschmelze und ein schneller Meeresspiegelanstieg eingesetzt hatte.
"Und dann war so die erste Idee, oh, da könnte ja ein Zusammenhang geben. Es gab bisher immer die Beziehung, dass die Vulkane das Klima beeinflussen, aber dass das Klima die Vulkane beeinflusst, das war auch uns ziemlich neu. Und da haben wir uns überlegt: Wieso könnte das der Fall sein? Wir konnten uns nicht vorstellen, dass die Veränderung des Meeresspiegels so eine globale Auswirkung auf den Vulkanismus haben könnte."
Tatsächlich aber stellte sich heraus: Er kann. Von Kollegen der Harvard University ließen Jegen und Kutterolf das Szenario modellieren. Und auch in diesen Berechnungen zeigte sich:
"Wenn das Eis abschmilzt, das ist ein Prozess, der sehr schnell geht, dann wird der Kontinent druckentlastet, und der Meeresspiegel steigt. Dann habe ich also eine Druckentlastung auf dem Kontinent und einen höheren Druck auf der ozeanischen Platte. Und das war dann letztendlich ein Mechanismus, mit dem sich unsere Beobachtungen erklären ließen. Das ist wie so eine Wippbewegung."
Denn die – im geologischen Zeitverständnis – schnellen Änderungen des Drucks, führen im Erdinneren zu Spannungen.
"Durch diese Druckveränderungen gibt es eine Veränderung im Stresssystem zwischen Kontinent- und Ozeanplatte. Und wenn ein Stresssystem sich verändert, dann bildet man Wegsamkeiten. Man könnte sich das laienhaft so vorstellen, als ob da kleine Risse entstehen, wo das Magma dann einfach hochgehen kann."
Steigt der Meeresspiegel schnell an, findet das flüssige Gestein aus dem Erdinneren leichter seinen Weg ins Freie – die Erde spuckt also sehr viel häufiger Feuer. Für die nächste Zeit sei das – trotz Klimaerwärmung – aber noch nicht zu befürchten, meinen die beiden Kieler Forscher. In den untersuchten Beispielen war der Meeresspiegel um 50 bis 100 Meter angestiegen. Die für geologische Zeitmaßstäbe beinahe prompte Reaktion der Vulkane folgte circa 4000 Jahre später.