Forschungsschiff SONNE misst Ausbruch eines Unterwasservulkans

Kiel – Aktive Vulkane an Land werden meist genau überwacht, damit Vulkanologen früh genug vor einem drohenden Ausbruch warnen können und die umliegenden Gebiete evakuiert werden. Doch tief unter dem Meer finden jeden Tag wahrscheinlich hunderte Vulkanausbrüche statt, von denen an der Oberfläche kaum etwas zu bemerken ist. Daher hatten Forscher des Forschungsschiffs SONNE großes Glück, als sie 2011 bei einem Unterwasservulkan im Pazifik eine Eruption dokumentieren konnten. Die Auswertung ihrer Messungen präsentierten sie nun in der Zeitschrift „Nature Geoscience“.

Vier Karten des Vulkans, die Höhenunterschiede werden durch farbliche Abstufungen deutlich gemacht. Die Spitze des Kegels ist als höchster Punkt rot eingefärbt, der Fuß des Vulkans blau, die Regionen dazwischen sind gelb und grün. Es ist zusehen, dass über die Jahre an verschiedenen Stellen Schluchten und Erhebungen auf dem Vulkankegel entstanden und wieder verschwunden sind.
Tiefenkarten des Unterwasservulkans

Die FS SONNE des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel war im Frühsommer 2011 zwischen Neuseeland und den Tonga-Inseln unterwegs. Während der Expedition untersuchten Geologen des GEOMAR gemeinsam mit Kollegen der britischen Universitäten Durham und Oxford unter anderem den Unterwasservulkan Monowai, der rund 400 Kilometer südwestlich von Tonga liegt. Der Monowai ist über 1900 Meter hoch, er liegt damit kaum 100 Meter unter der Meeresoberfläche. Mit sogenannten Fächerecholoten vermaßen die Forscher den Vulkan gleich zweimal, am 14. Mai sowie am 1. und 2. Juni. Überraschenderweise hatte sich in diesem kurzen Zeitraum die Wassertiefe über dem Monowai deutlich geändert: An einigen Stellen hatte sie um fast 19 Metern zugenommen, an anderen hatte sie sich um 72 Meter verringert.

Wenige Tage nach der ersten Messung zeichneten Ozeanbodenseismometer des GEOMAR akustische Signale aus der Region um den Vulkan auf. Die Seismometer befinden sich auf der Pazifikinsel Rarotonga nahe des Monowai. „Bei der Überfahrt im Mai konnten auch Gasblasen an der Wasseroberfläche und eine Verschmutzung des Wassers wahrgenommen werden“, berichtet Ingo Grevemeyer vom GEOMAR, der an der Expedition teilgenommen hatte.

Die Wissenschaftler schließen daraus, dass zwischen den beiden Messungen eine starke Eruption stattgefunden hat. Dabei wurden Teile des Vulkankegels abgetragen und an einigen Stellen lagerten sich große Mengen an Lava ab. Dadurch änderte sich die Höhe des Meeresbodens um den Monowai und damit auch die gemessene Wassertiefe. „Die Geschwindigkeit, mit der in dieser kurzen Zeit Teile des Berges abrutschten und andere aufgeschüttet wurden, ist auch im Vergleich mit anderen Vulkanen sehr hoch“, sagt Grevemeyer.