Durch die Rekonstruktion einer 700.000-jährigen Geschichte des Methana-Vulkans fanden Geologen eine prähistorische Phase, in der er an der Oberfläche inaktiv schien, obwohl sich unter der Erde Magma ansammelte
Lava, sichtbar als dunkelbraunes Gestein, fließt von Methanas jüngstem Ausbruch durch uralten Kalkstein ins Meer.
Der letzte Ausbruch des griechischen Vulkans Methana ereignete sich etwa 250 v. Chr. Seit diesem Ereignis, das vom griechischen Historiker Strabo aufgezeichnet wurde, lauert der Berg still auf der anderen Seite des Saronischen Golfs von Athen. Aber das ruhige Äußere des Vulkans könnte ein turbulentes – und möglicherweise gefährliches – Innenleben verbergen.
„Für unsere Gesellschaft ist es wichtig zu verstehen, dass Ruhe bei Vulkanen nicht immer gleichbedeutend mit Sicherheit ist“, sagt Razvan-Gabriel Popa, Vulkanologe an der ETH Zürich in der Schweiz, gegenüber Marta Serafinko von Reuters.
In einer am 22. April in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Wissenschaftliche Fortschrittedokumentierten Popa und ein Team von Geologen die vergangenen 700.000 Jahre der Geschichte des Methana-Vulkans, die 31 Ausbrüche umfasste. Angesichts des Ausbruchs um 250 v. Chr. – der im großen Maßstab der Erdgeschichte relativ neu ist – gilt Methana als aktiver und nicht als erloschener Vulkan. Die neu aufgedeckte Vergangenheit zeigt jedoch, dass Wissenschaftler möglicherweise die Klassifizierung einiger Vulkane, die derzeit als erloschen gelten, überdenken müssen, da sie möglicherweise verborgene Aktivitäten aufweisen.
Normalerweise reichen bei Vulkanen wie Methana nur 10.000 Jahre Ruhe aus, damit Geologen sie für erloschen erklären und nie wieder ausbrechen. Die neue Analyse ergab jedoch, dass Methana einen Zeitraum von etwa 100.000 Jahren – zwischen 168.000 und 280.000 Jahren – durchlief, in dem es überhaupt nicht ausbrach. Dann begann es erneut Lava auszustoßen.
Die Aussicht, dass Vulkane Zehntausende von Jahren ruhen könnten, bevor sie ausbrechen, bedeutet, dass Wissenschaftler die Gefahren, die einige von ihnen darstellen können, neu bewerten müssen.
„Ein Teil dieser Berechnung ist, wie kürzlich sie ausgebrochen sind“, sagt Adam Kent, ein Vulkanologe an der Oregon State University, der nicht an der Studie beteiligt war Wissenschaftsnachrichten‚ Skyler Ware. „In diesem Sinne gibt es wahrscheinlich Vulkane da draußen, die bedrohlich sind, aber nicht als solche eingeschätzt werden, weil sie eine Weile nicht ausgebrochen sind.“
Karte der Ägäis mit rot markierten und hervorgehobenen aktiven Vulkanen. Die Linie mit den Pfeilen zeigt die Subduktionszone, in der die afrikanische tektonische Platte unter die Ägäisplatte sinkt.
Um die Geschichte von Methanas aufzudecken, sammelten und analysierten Popa und sein Team mehr als 1.250 Kristalle des Minerals Zirkon aus den alten Lavaströmen des Vulkans. Zirkonkristalle sind unglaublich langlebig und bilden sich, wenn Magma abkühlt, wobei kleine Mengen radioaktives Uran eingeschlossen werden. Durch die Berechnung der zerfallenen Uranmenge können Geologen bestimmen, wie alt jeder Kristall ist und wann er sich im Verhältnis zum Lavastrom gebildet hat, in dem sie ihn gefunden haben.
„Wir wollten Methana untersuchen, weil dieser Vulkan einen großen Vorteil hat: Die verschiedenen Lavaströme türmen sich nicht auf und begraben sich nicht gegenseitig“, erzählt Popa Nautilus‚ Kristen Französisch. Die Ströme verteilen sich über ein großes Gebiet, wobei „jede Eruption ihren eigenen Hügel bildet“, sodass Geologen leicht auf Gesteine unterschiedlichen Alters zugreifen können.
Zu ihrer Überraschung war Methanas Höhepunkt der Zirkonbildung während der 100.000 Jahre dauernden Lücke zwischen den Ausbrüchen. Dies bedeutet, dass sich unterhalb des Vulkans aktiv Magma ansammelte, auch wenn es von oben scheinbar inaktiv schien.
Sie erkannten, dass der Grund in der Chemie des Magmas lag. Methana liegt über einer Subduktionszone, in der eine tektonische Platte unter eine andere gleitet, sodass ihr Magma aus schmelzenden Teilen des Meeresbodens stammt, die unter die Erdkruste gesunken sind. Dieser Meeresboden ist mit Wasser gesättigt, wodurch das Magma wasserreich oder „superwasserhaltig“ ist.
Tief in der Erdkruste, wo das darüber liegende Gestein einen enormen Druck ausübt, sorgt Wasser dafür, dass superwasserhaltiges Magma geschmolzen bleibt. Steigt es jedoch zur Oberfläche, lässt der Druck nach und die Wassermoleküle beginnen, aus dem Magma zu entweichen.
„Sie steigen durch die Kruste auf und beginnen zu sprudeln wie ein kohlensäurehaltiges Getränk“, erzählt Popa Reuters. „Diese Gasblasen lösen eine Kristallisation aus, wodurch das Magma klebrig und viskos wird, und es verlangsamt sich stark – um den Faktor 100 bis 1.000 – und wird so träge … dass es nicht weiter an die Oberfläche gelangen kann.“
Das Ergebnis ist, dass sich Magma heimlich unter der Erde ansammelt und ein großes und potenziell gefährlicheres Reservoir entsteht.
up2metric | Drohnenuntersuchung im Methana-Vulkan (Panoramaansicht 1)
Diese Entdeckung könnte für Menschen, die in der Nähe von Vulkanen in der Subduktionszone leben, die als erloschen gelten, besorgniserregend sein. Subduktionszonen treten am Rande des Pazifischen Ozeans sowie in der Karibik und im Mittelmeer auf.
Olivier Bachmann, Vulkanologe an der ETH Zürich und Mitautor der Studie, sagt in einer Stellungnahme, dass die Forschung Auswirkungen auf Vulkanbehörden auf der ganzen Welt habe, von Europa bis Japan, Südostasien und Amerika. „Das bedeutet eine Neubewertung des Bedrohungsniveaus von Vulkanen, die seit Zehntausenden von Jahren ruhig waren, aber periodische Anzeichen magmatischer Unruhe zeigen.“
