Geologen bestätigen das Tamu-Massiv als größten Einzelvulkan der Erde

3D-Ansicht des 1.600 Kilometer östlich von Japan gelegenen Tamu-Massivs, dem größten Einzelvulkan der Erde. (William Sager / University of Houston)
3D-Ansicht des 1.600 Kilometer östlich von Japan gelegenen Tamu-Massivs, dem größten Einzelvulkan der Erde. (William Sager / University of Houston)

Ein Professor der University of Houston (UH) leitete ein Forschungsteam, das den größten bislang dokumentierten Einzelvulkan auf der Erde enthüllt hat. Dieser Vulkan, das Tamu-Massiv, bedeckt ein Gebiet, das etwa der Fläche der Britischen Inseln oder des US-Bundesstaates New Mexico entspricht und ist fast so groß wie die Riesenvulkane auf dem Mars, womit er zu den größten Vulkanen des Sonnensystems gehört.

William Sager, ein Professor am Department of Earth and Atmospheric Science der University of Houston, begann die ersten Studien über den Vulkan vor 20 Jahren am College of Geosciences der Texas A&M University. Die Ergebnisse von Sager und seinem Team erscheinen am 8. September in Nature Geoscience, dem monatlichen, fachübergreifenden Journal, das sich mit geowissenschaftlichen Fachrichtungen beschäftigt.

Das Tamu-Massiv liegt etwa 1.600 Kilometer östlich von Japan und ist die größte Struktur des Shatsky Rise, einer Tiefsee-Bergkette, die vor 130-145 Millionen Jahren durch die Eruption mehrerer Unterwasservulkane entstand. Bis jetzt war unklar, ob das Tamu-Massiv ein Einzelvulkan oder ein Zusammenschluss vieler Eruptionsorte ist. Durch Einbeziehung verschiedener Hinweisquellen, darunter Bohrkernproben und gesammelte Daten des Forschungsschiffes “JOIDES Resolution”, haben die Autoren bestätigt, dass die Basaltmasse, aus der das Tamu-Massiv besteht, tatsächlich aus einer einzigen Quelle nahe des Zentrums ausbrach.

“Das Tamu-Massiv ist der größte, freistehende Schildvulkan, der jemals auf der Erde entdeckt wurde”, sagte Sager. “Es könnte noch größere Vulkane geben, weil dort draußen größere Eruptionsstrukturen vorhanden sind, etwa das Ontong-Java-Plateau, aber wir wissen nicht, ob diese Strukturen aus einem Einzelvulkan oder aus einem Vulkankomplex bestehen.”

Das Tamu-Massiv sticht unter den Unterwasser-Vulkanen nicht nur wegen seiner Größe hervor, sondern auch aufgrund seiner Form. Es ist niedrig und breit, was bedeutet, dass die eruptierte Lava weite Entfernungen zurückgelegt haben muss, verglichen mit den meisten anderen Vulkanen auf der Erde. Der Meeresboden ist mit tausenden Unterwasser-Vulkanen oder Tiefseebergen gesprenkelt, von denen der Großteil klein und steil ist, verglichen mit der niedrigen, breiten Ausdehnung des Tamu-Massivs.

“Es ist nicht hoch, aber sehr breit, deswegen sind die Flanken sehr flach”, sagte Sager. “Wenn man an seiner Flanke stehen würde, hätte man Probleme zu sagen, in welche Richtung es abwärts geht. Wir wissen, dass dies ein immenser Einzelvulkan ist, bestehend aus massiven Lavaströmen, die dem Zentrum des Vulkans entstammen, um eine breite, schildähnliche Form anzunehmen. Bis dato wussten wir das nicht, weil ozeanische Plateaus riesige Strukturen sind, die unter dem Meer verborgen sind. Sie haben einen guten Platz gefunden, um sich zu verstecken.”

Das Tamu-Massiv bedeckt eine Fläche von rund 311.000 Quadratkilometern. Zum Vergleich: Der Mauna Loa auf Hawaii, der größte, aktive Vulkan der Erde, ist annähernd 5.200 Quadratkilometer groß – ungefähr zwei Prozent der Größe des Tamu-Massivs. Um eine geeignete Vergleichsmöglichkeit zu finden, muss man den Planeten Mars betrachten, die Heimat des Olympus Mons. Dieser gigantische Vulkan, der in einer klaren Nacht mit einem guten Teleskop sichtbar ist, hat ein nur circa 25 Prozent größeres Volumen als das Tamu-Massiv.

Die Studie stützt sich auf zwei unterschiedliche, aber einander ergänzende Hinweisquellen: Bohrkernproben, die 2009 im Rahmen der Expedition 324 (Shatsky Rise Formation) des Integrated Ocean Drilling Program (IODP) gesammelt wurden, und Daten über seismische Reflexionen, die man 2010 und 2012 auf zwei separaten Expeditionen an Bord des Schiffes R/V Marcus G. Langseth erfasst hat. Die Kernproben wurden an verschiedenen Stellen des Tamu-Massivs entnommen und zeigten, dass dicke Lavaströme (bis zu 23 Meter dick) diesen Vulkan charakterisieren. Seismische Daten der Expeditionsfahren mit der R/V Marcus G. Langseth offenbarten die Struktur des Vulkans und bestätigten, dass die Lavaströme seinem Gipfel entstammen und hunderte Kilometer weit abwärts in die benachbarten Becken flossen.

Sager zufolge wird das Tamu-Massiv auf ein Alter von etwa 145 Millionen Jahren datiert und wurde ein paar Millionen Jahre nach seiner Entstehung inaktiv. Sein Gipfel liegt knapp 2.000 Meter unter der Meeresoberfläche, während ein Großteil seiner Basis in Gewässern liegt, die fast 6,5 Kilometer tief sind.

“Seine Form unterscheidet sich von der jedes anderen Unterwasser-Vulkans auf der Erde und es ist sehr gut möglich, dass er uns ein paar Anhaltspunkte darüber geben könnte, wie mächtig Vulkane werden können”, sagte Sager. “Eine immense Menge Magma kam aus seinem Zentrum und dieses Magma musste aus dem Erdmantel stammen. Dies sind also wichtige Informationen für Geologen, die zu verstehen versuchen, wie das Erdinnere funktioniert.”

Das Projekt wurde von der National Science Foundation finanziert, sowohl durch direkte Zuschüsse als auch durch ihr Integrated Ocean Drilling Program, einem internationalen Forschungsprogramm, das dem besseren wissenschaftlichen Verständnis der Erde gewidmet ist, indem es Bohrungen und Kernprobenentnahmen durchführt und den Meeresboden überwacht.

Quelle: http://www.uh.edu/news-events/stories/2013/september/090513SagerVolcano

(THK)

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