Donnerstag, 11. August 2022

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Vulkane in der Tiefsee
Eiszeiten machen Meereskruste dicker

Dass Vulkane das Klima beeinflussen, ist bekannt. Der Pinatubo ist ein sehr gutes Beispiel dafür. Aber dass das Klima auch die Vulkane beeinflusst, das machen nun neue Untersuchungen des Meeresbodens deutlich. Danach lassen Eiszeiten Vulkane in der Tiefsee ausbrechen.

Von Dagmar Röhrlich | 06.02.2015

    Lava fließt am 13. August 2014 vom Vulkan Ätna auf der Insel Sizilien nahe der Stadt Catania. Der Vulkan ist einer der weltweit aktivsten.
    Nach neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen lassen Eiszeiten Vulkane in der Tiefsee ausbrechen. (AFP / TIZIANA FABI)
    Mittelozeanische Rücken sind riesige Gebirgsketten: Über Tausende von Kilometern hinweg umspannen sie die Erde - und zwar, von ein paar Inseln abgesehen, verborgen in der Tiefsee. An ihnen driften Erdkrustenplatten auseinander, neuer Meeresboden entsteht. Dabei hat die Untersuchung des Rückens zwischen Australien und der Antarktis nun eine Überraschung ergeben:
    "Wir können einen Zusammenhang ableiten zwischen der Topografie des Rückens und den Milanković-Zyklen, also kleinen Veränderungen von Erdbahn und Erdachse, die zu den astronomischen Ursachen natürlicher Klimaschwankungen zählen. Die Milanković-Zyklen scheinen zu steuern, ob an einem Mittelozeanischen Rücken mehr oder weniger Meereskruste entsteht und spiegeln sich so in der Topografie des Meeresbodens wider."
    Dann führt Richard Katz von der University of Oxford aus, dass die Milanković-Zyklen, die bislang als ein Kontrollfaktor für den Wechsel von Eis- und Warmzeiten bekannt waren, anscheinend auch ein zentrales Element der Plattentektonik beeinflussen:
    "Während einer Eiszeit sinkt der Meeresspiegel, weil große Wassermassen an Land in Form von Eis fixiert werden, und er steigt an in der Warmzeit, wenn die Eisschilde wieder schmelzen. Diese Schwankungen können mehr als 100 Meter betragen. Diese 100 Meter Differenz scheinen einen Unterschied zu machen - und zwar über die Druckveränderungen, die sie auf den Erdmantel unter den mittelozeanischen Rücken auslösen."
    Vulkanismus nimmt zu
    Denn diese Rücken entstehen über Zonen, in denen heißes Erdmantelmaterial aufströmt. Das beginnt zu schmelzen, sobald es in Bereiche gerät, wo der Druck gering genug ist.
    "Unserer Theorie zufolge sinkt während der Kaltzeit der Meeresspiegel und damit der Wasserdruck. Dadurch entsteht unter dem mittelozeanischen Rücken mehr Schmelze, der Vulkanismus nimmt zu, sodass die Meereskruste, die sich dann bildet, dicker ist. Während der Warmzeit steigt der Meeresspiegel wieder und damit der Druck, weniger Schmelze entsteht und damit eine dünnere Meereskruste."
    Auch Maya Tolstoy vom Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University hat sich mit der vulkanischen Aktivität an mittelozeanischen Rücken beschäftigt, und zwar mit der heute:
    "Ich konnte darin ein Muster erkennen. Die Ausbrüche häufen sich alle 14 Tage, wenn der Tidenhub des Meeres besonders niedrig ist und außerdem zwischen Januar und Juni. Die Ursache dieser Schwankungen sind wahrscheinlich mechanische Veränderungen in der obersten Erdkruste, durch die Magma leichter ausbrechen kann. Das bedeutet, dass die mittelozeanischen Rücken selbst auf kleinste Veränderungen in Meeresspiegel und Erdbahn empfindlich reagieren."
    Auf und Ab im Vulkanismus
    Aufgrund ihrer Messungen geht auch die Geophysikerin davon aus, dass sich Veränderungen in der Erdbahn auf die Aktivität an den mittelozeanischen Rücken auswirken sollten. Dieses durch die Milanković-Zyklen ausgelöste Auf und Ab im Vulkanismus könnte außerdem seinerseits wieder Auswirkungen auf das Klima haben - und zwar über das in die Tiefsee freigesetzte Kohlendioxid:
    "Wenn sich dadurch der Fluss des Kohlendioxids aus dem Meer in die Atmosphäre nur ein wenig verändert und so den Treibhauseffekt entweder anfeuert oder dämpft, dann könnte das Rückkopplungseffekte auslösen, die uns in eine Eiszeit hinein oder aus ihr herausführen."
    Die Idee sei faszinierend, urteilt Richard Katz, und deshalb will er ihr jetzt nachgehen. Denn mit den vorhandenen Daten lassen sich dazu noch keine Aussagen machen.