Größter Vulkan der Erde versteckt sich im Pazifik

Der größte Einzelvulkan unseres Planeten sieht gar nicht wie ein Vulkan aus

Tief unter der Meeresoberfläche haben Wissenschaftler eine Struktur entdeckt, die so gewaltig ist, dass sie unser bisheriges Verständnis vom Aufbau der Erde grundlegend verändert. Auf einer abgelegenen Tiefseeplattform, mehr als tausend Meilen östlich von Japan, liegt ein kolossaler Vulkan, der jahrzehntelang als mehrere getrennte Berge getarnt war.

Dieser Gigant trägt den Namen Tamu Massif und bildet einen Teil der unterseeischen Erhebung namens Shatsky Rise. Forscher sahen auf Karten lange Zeit drei separate Hügel, die sie für unabhängige Formationen hielten. Keiner davon hatte eine offizielle Bezeichnung – Wissenschaftler nannten sie untereinander scherzhaft „der linke“, „der rechte“ und „der größte“.

Eine bahnbrechende Entdeckung stellte alles auf den Kopf

Der Durchbruch kam, als ein Team unter Leitung des Geophysikers Dr. William Sager von der Universität Houston detaillierte seismische Daten analysierte. Die Reflexionen von Wellen, die durch das Gestein verliefen, enthüllten etwas, das gewöhnliche bathymetrische Karten nicht zeigten: durchgehende Lavaströme, die alle drei „Hügel“ zu einem zusammenhängenden Ganzen verbinden.

Tamu Massif bedeckt eine Fläche von ungefähr 120.000 Quadratmeilen – etwa so viel wie der gesamte US-Bundesstaat New Mexico. Kein anderer bekannter Vulkan auf der Erde kommt dieser Ausdehnung auch nur nahe.

Für Geologen liefert diese Erkenntnis den überzeugenden Beweis, dass es sich nicht um ein vulkanisches Feld aus vielen Eruptionszentren handelt, sondern um einen einzigen gewaltigen Schildvulkan, der als integriertes System funktioniert.

Zwei Kilometer unter dem Meeresspiegel verborgen

Tamu Massif erinnert nicht an den klassischen steilen kegelförmigen Berg, den wir uns beim Anblick hawaiianischer Vulkane oder Fotos des Ätna vorstellen. Es handelt sich um eine ausgedehnte, außerordentlich flache Kuppel mit Hängen so sanft, dass man beim Daraufstehen kaum erraten würde, in welche Richtung das Gelände abfällt.

• Position des Gipfels: etwa 2 km unter dem Meeresspiegel
• Tiefe an der Basis: fast 6,4 km unter der Meeresoberfläche
• Fläche: circa 120.000 Quadratmeilen
• Aktivität: vor Dutzenden Millionen Jahren erloschen

Der Maßstabsunterschied ist überwältigend: Tamu Massif bedeckt ein fast 60-mal größeres Gebiet als Mauna Loa, der bisher als größter aktiver Vulkan unseres Planeten galt. Die gesamte Struktur liegt jedoch so tief, dass selbst die höchsten Meereswellen nur eine dünne Schicht über ihrem Gipfel darstellen.

Ein Vulkan, der mit marsianischen Giganten konkurriert

Die Dimensionen von Tamu Massif sprengen gewöhnliche irdische Strukturen so sehr, dass Forscher ihn weniger mit anderen Vulkanen auf der Erde vergleichen als vielmehr mit Olympus Mons auf dem Mars. Dieser größte bekannte Vulkan im Sonnensystem überragt den Mount Everest fast um das Dreifache.

Aus geologischer Sicht ergibt ein solcher Vergleich Sinn, da beide Gebilde mehrere Merkmale teilen:

• Riesige Fläche, die von einem einzigen Schildvulkan eingenommen wird
• Sanfte Neigung der Hänge – eher einer langen Rampe ähnelnd als einem Berg
• Entstehung aus sehr großen Magmavolumen, die aus einer dominanten Quelle austreten

Nach der Datierung der Gesteine bildete sich Tamu Massif vor ungefähr 145 Millionen Jahren, in der Periode der frühen Kreidezeit. In geologischen Zeiträumen war dies eine relativ plötzliche Episode: Der Gigant „baute sich“ in einem ziemlich kurzen Zeitraum auf, und dann erlosch die magmatische Aktivität in dieser Region recht schnell.

Warum Tamu Massif so lange im Schatten blieb

Es mag überraschen, dass der größte Vulkan des Planeten erst kürzlich die Titelseiten wissenschaftlicher Zeitschriften erreichte. Dies ist jedoch die logische Folge mehrerer Faktoren.

Schwieriges Terrain und verwirrende Form

Das Gebiet, in dem Tamu Massif liegt, stellt den tiefen Pazifik dar – einen Ort, der kostspielige und komplizierte Logistik erfordert. Jede Forschungsexpedition bedeutet wochenlange Fahrten und den Einsatz spezialisierter Schiffe, die mit Sonar, seismischen Geräten und der Möglichkeit ausgestattet sind, Instrumente mehrere Kilometer in die Tiefe abzusenken.

Die Form des Vulkans selbst begünstigte ebenfalls Irrtümer. Tamu Massif ist so flach, dass er auf den ersten Karten wie mehrere sanfte Erhebungen am Meeresboden aussah, getrennt durch geringfügige Vertiefungen. Solche Daten ließen sich leicht als mehrere separate Eruptionszentren interpretieren, nicht als eine einzige zusammenhängende Struktur.

Seismische Durchleuchtung des Meeresbodens

Erst moderne seismische Techniken brachten ein klares Bild vom Inneren dieses Teils der Erdkruste. Durch den Meeresboden werden Wellen gesendet, die sich von einzelnen Gesteinsschichten reflektieren und zu den Sensoren zurückkehren. Die Analyse der Verzögerungen und Formen dieser Signale ermöglicht die Rekonstruktion eines dreidimensionalen Modells uralter Lavaströme.

Im Fall von Tamu Massif zeigte sich, dass dieselben Lavaserien sich ununterbrochen über enorme Entfernungen erstrecken, was auf ein magmatisches System hinweist. Dieses Bild lässt sich nur schwer mit der Vorstellung von drei unabhängigen Vulkanen vereinbaren, weshalb das Forschungsteam eine neue Perspektive vorschlug: Alles, was früher in drei Teile aufgeteilt wurde, bildet einen einzigen Super-Schildvulkan.

Was uns dieser Gigant über das Erdinnere verrät

Eine derart ausgedehnte Struktur konnte nicht aus einigen gewöhnlichen Eruptionen entstehen. Wissenschaftler vermuten, dass unter Tamu Massif in der Vergangenheit ein außerordentlich leistungsfähiger magmatischer „Motor“ arbeitete, der vom heißen Erdmantel gespeist wurde. Solche Episoden werden oft mit sogenannten großen magmatischen Provinzen in Verbindung gebracht, also Perioden, in denen kolossale Mengen Lava aus dem Planeteninneren an die Oberfläche fließen.

Gewaltige Basaltergüsse auf dem Festland hinterlassen normalerweise ausgedehnte Gesteinsdecken und werden mit globalen Klimaveränderungen, ja sogar mit Massenaussterben in Verbindung gebracht. Tamu Massif repräsentiert ein ähnliches Phänomen, nur unter den Wassern des Pazifiks verborgen und als dickes Paket aus Basalten in der ozeanischen Kruste erhalten.

Das Verständnis der Entstehung dieses Vulkans hilft, die Geschichte der Erde besser zu lesen – von der Mantelaktivität bis zu den Reaktionen von Atmosphäre und Ozeanen auf große vulkanische Episoden.

Was dies für die zukünftige Forschung bedeuten könnte

Tamu Massif ist zwar bereits inaktiv, birgt aber immer noch eine Fülle wertvoller Daten. Jede neue Bohrung oder magnetische Messung in diesem Gebiet kann das Tempo des Lavawachstums, die Magmazusammensetzung oder die Bedingungen am Meeresboden vor 145 Millionen Jahren präzisieren. Dies ermöglicht wiederum eine bessere Kalibrierung von Modellen des prähistorischen Klimas sowie Simulationen der Bewegungen tektonischer Platten.

Für den durchschnittlichen Leser mag besonders faszinierend sein, dass eine so riesige Struktur heute praktisch keinen direkten Einfluss auf das menschliche Leben hat – sie bricht nicht aus, löst keine Tsunamis aus, raucht nicht wie der Ätna. Ihre Rolle besteht vielmehr darin, uns daran zu erinnern, wie dynamisch unser Planet war und immer noch ist, auch wenn sich die meisten Prozesse lautlos abspielen, in der Dunkelheit mehrerer Kilometer Wasser und Dutzender Kilometer Gestein.

Es ist erwähnenswert, dass Tamu Massif möglicherweise nicht der einzige solche Koloss ist. Andere Teile der Ozeane sind noch weniger erforscht. Sollten sich ähnliche Strukturen auch im Atlantik oder in den Tiefen des südlichen Pazifiks verbergen, könnten sich die geologischen Karten der Erde in Zukunft nicht weniger dramatisch verändern als nach der Erkennung dieses bislang größten vulkanischen Giganten.