Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Galapagos-Vulkanismus: Überraschend explosiv

29.05.2015

Internationales Vulkanologen-Team präsentiert neue Erkenntnisse zur Eruptions-Geschichte

Vor 8 bis 16 Millionen Jahren gab es im Gebiet der heutigen Galapagos-Inseln einen hochexplosiven Vulkanismus. Das zeigt erstmals die Auswertung von Bohrkernen, die im Rahmen des Integrated Ocean Drilling Program (IODP) im Ostpazifik gewonnen wurden.


Das Bohrschiff JOIDES RESOLUTION, mit dem im Rahmen des IODP die Bohrkerne für die Studie gewonnen wurden.

Foto: S. Kutterolf, GEOMAR

Vulkanologen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel präsentieren die Ergebnisse jetzt zusammen mit Kollegen aus den USA, aus Taiwan, Australien und aus der Schweiz in der internationalen Fachzeitschrift Geology.

Den Vulkanismus auf der Erde zu verstehen ist nicht nur wichtig, um die Auswirkungen von Naturkatastrophen zu begrenzen. Vulkanische Eruptionen haben auch einen großen Einfluss auf das Klima und die Entwicklung des Lebens auf unserem Planeten.

Doch viele Details in der Geschichte des Vulkanismus sind noch unbekannt. Wissenschaftlern des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel ist es zusammen mit Kollegen aus den USA, aus Taiwan, aus Australien und aus der Schweiz erstmals gelungen, die Entwicklung der Galapagos-Vulkane in einem Zeitfenster zwischen acht und 16 Millionen Jahre vor heute nachzuvollziehen. Dabei stießen sie auf mehrere Überraschungen, wie sie jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Geology berichten.

Grundlage der Untersuchungen bilden Bohrkerne aus dem Cocos-Rücken am Grund des Ostpazifiks. Im Frühjahr 2011 und Herbst 2012 wurden sie im Rahmen des Integrated Ocean Drilling Program (heute: International Ocean Discovery Program, IODP) mit dem amerikanischen Bohrschiff JOIDES RESOLUTION etwa 50 Kilometer vor der Küste von Costa Rica gewonnen.

„Alleine aus der Epoche des Miozäns, also die Zeit 16,5 und 8 Millionen Jahre vor heute, konnten wir in den Kernen 67 Aschelagen von Vulkanausbrüchen identifizieren“, berichtet Dr. Julie Schindlbeck vom GEOMAR, Erstautorin der Studie.

Anhand von geochemischen und vulkanologischen Analysen konnten die beteiligten Forscher die Aschen dem 1200 Kilometer entfernten Galapagos-Hotspot zuweisen. „Die heutigen Galapagos-Inseln sind aber nur etwa vier Millionen Jahre alt. Die älteren Inseln sind längst versunken. Spuren von Ausbrüchen im Miozän können also nur am Meeresboden gefunden werden. Das ist entsprechend aufwendig. Deshalb war dieser Fund für uns sehr wertvoll“, sagt der Co-Autor Dr. Steffen Kutterolf vom GEOMAR.

Aufgrund der Bewegung der Erdplatten war die Entfernung zwischen Fundstelle und dem Galapagos-Hotspot während des Miozäns allerdings geringer. Sie betrug zwischen 50 und 450 Kilometern. Doch auch diese geringeren Distanzen belegen noch, dass die Eruptionen hochexplosiv waren. „Es muss sich um sogenannte plinianische Ausbrüche gehandelt haben, sonst wäre die Asche nicht so weit entfernt wieder abgelagert worden. Dies ist somit der erste Nachweis für so starke vulkanische Ereignisse am Galapagos-Hotspot während des Miozäns“, sagt Schindlbeck.

Ein weiteres interessantes Ergebnis der Analysen: Vor etwa 14 Millionen Jahre wurde der vulkanische Galapagos-Hotspot deutlich aktiver. „Die Zahl der Eruptionen nahm zu. Wahrscheinlich wurde am Hotspot also mehr Magma produziert“, erklärt die Erstautorin, „wir vermuten, dass die nahe gelegene Bruchzone zwischen der Nazca- und der Cocosplatte den Hotspot beeinflusste.“ Darauf deuteten auch frühere Studien hin.

Die aktuelle Studie wirft aber auch neue Fragen auf. Die Zusammensetzung der analysierten Aschelagen weist darauf hin, dass sie überwiegend von basaltischen Magmen stammen. Diese Art Magma ist meist dünnflüssig. „Vulkane mit basaltischem Magma bilden bei regelmäßiger Aktivität Lavaströme, aber es kommt nicht zu großen Explosionen. Ein gutes Beispiel sind die heutigen Hawaii-Vulkane“, führt Dr. Kutterolf aus. „Jetzt wollen wir herausfinden, warum es trotz dieser basaltischen Magmen offensichtlich doch zu kräftigen Explosionen kam“, ergänzt der Vulkanologe.

Insgesamt konnte dank der Proben, die im Rahmen des IODP gewonnen wurden, wieder eine regionale und zeitliche Lücke in der weltweiten Geschichte des Vulkanismus geschlossen werden. „Gleichzeitig werfen neue Erkenntnisse wie so oft weitere Fragen auf“, betont Dr. Kutterolf. „Deshalb ist das wissenschaftliche Tiefsee-Bohrprogramm IODP so wichtig. Denn die vielen offenen und ungelösten Fragen zur Geschichte unseres Planeten lassen sich oft nur mit Proben aus dem Meeresboden beantworten.“

Originalarbeit:
Schindlbeck, J.C., S. Kutterolf, A. Freundt, S.M. Straub, K.-L. Wang, M. Jegen, S.R. Hemming, A.T. Baxter, M.I. Sandoval (2015): The Miocene Galápagos ash layer record of Integrated Ocean Drilling Program Site U1381: Ocean-island explosive volcanism during plume-ridge interaction. Geology, http://dx.doi.org/10.1130/G36645.1

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
http://www.iodp.org Das International Ocean Discovery Program

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Expedition ans Ende der Welt
29.11.2016 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lakkolithe können auch während eines Vulkanausbruchs entstehen
24.11.2016 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie