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Lava Academy Podcast: Die Vulkane der Antarktis
Wenn die meisten Menschen an die Antarktis denken, haben sie endlose Eiswüsten, extreme Kälte und vielleicht ein paar Pinguine vor Augen. Vulkane sind da wohl kaum das Erste, was einem in den Sinn kommt.
Doch unter dem riesigen Eisschild des Kontinents verbirgt sich eine der faszinierendsten Vulkanregionen der Erde.
In dieser Folge des Lava Academy Podcasts begrüßen Host Iain MacKinnon und Co-Host Ragnhildur Ágústsdóttir einen besonderen Gast: Ann Sophie Bader, Mitglied des Teams der Lava Show in Vík.
Ann Sophie teilt ihr Jahr zwischen zwei außergewöhnlichen Landschaften auf. Sie arbeitet bei der Lava Show in Island und reist während des Winters auf der Nordhalbkugel nach Süden, um in einem abgelegenen Tourismuscamp in der Antarktis zu arbeiten.
Ihre Faszination für die Antarktis begann, als sie als Gletscherführerin in Island arbeitete. Nach mehreren Jahren, in denen sie versuchte, einen Weg auf den Kontinent zu finden, ergatterte sie ihren ersten Job in der Antarktis – Toiletten putzen, Zelte aufbauen und anpacken, wo immer Hilfe gebraucht wurde. Heute arbeitet sie dort als Gästebetreuerin und begleitet abenteuerlustige Reisende, Bergsteiger und Extremsportler.
In dieser Folge nimmt uns Ann Sophie mit unter das Eis, um eine vulkanische Welt zu erkunden, die den meisten Menschen verborgen bleibt.
In dieser Folge über Vulkane und Ausbrüche in der Antarktis
Entdecken Sie, warum die Antarktis vulkanisch viel aktiver ist, als es auf den ersten Blick scheint. Ann Sophie erklärt:
Warum so viele antarktische Vulkane unter kilometerdickem Eis vergraben sind
Wie Forscher 91 bisher unerkannte vulkanische Strukturen in der Westantarktis identifiziert haben
Warum das Westantarktische Grabensystem geologisch so bedeutend ist
Wie Deception Island durch einen gewaltigen explosiven Ausbruch entstand
Warum der Mount Erebus einen der wenigen permanenten Lavaseen der Erde beherbergt
Was die Phonolith-Lava des Erebus so ungewöhnlich macht
Wie der Vulkan mikroskopisch kleine Goldpartikel in die Luft abgibt
Warum der Erebus spektakuläre Vulkanbomben produziert
Wie Radar-, Schwerkraft- und Magnetmessungen enthüllen, was unter dem Eis liegt
Wie vulkanische Wärme die antarktischen Gletscher beeinflusst
Warum der Klimawandel – und nicht die vulkanische Aktivität – die Hauptursache für den Eisverlust in der Antarktis ist
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Schauen Sie sich das ganze Gespräch mit Ann Sophie an und entdecken Sie die vulkanischen Kräfte, die unter dem kältesten Kontinent der Erde schlummern.
Ist die Antarktis vulkanisch aktiv?
Die Antarktis ist vulkanisch gesehen nicht überall gleich.
Ein Großteil der bekannten vulkanischen Aktivität des Kontinents konzentriert sich auf die Westantarktis, insbesondere um das Westantarktische Grabensystem (West Antarctic Rift System). Diese riesige geologische Struktur ist ein Gebiet, in dem die Erdkruste gedehnt und ausgedünnt wurde, wodurch Magma leichter von unten aufsteigen kann.
Das unterscheidet sich von der vulkanischen Situation in Island, wo sich die nordamerikanische und die eurasische tektonische Platte entlang des Mittelatlantischen Rückens voneinander wegbewegen. Das Westantarktische Grabensystem liegt direkt im antarktischen Kontinent selbst.
Eine umfassende Untersuchung identifizierte 138 potenzielle vulkanische Strukturen unter dem westantarktischen Eisschild. Sensationelle 91 davon waren zuvor völlig unbekannt.
Viele dieser Vulkane sind komplett von Eis bedeckt. Statt der typischen kegelförmigen Berge, die wir mit Vulkanen verbinden, müssen Wissenschaftler nach ihren Formen unter einer gefrorenen Oberfläche suchen, die stellenweise mehr als vier Kilometer dick sein kann.
Forscher vermuten, dass es noch viele weitere vulkanische Strukturen gibt, die darauf warten, entdeckt zu werden.
Ein Kontinent, der 136-mal größer ist als Island
Die schiere Größe der Antarktis macht die Vulkanforschung zu einer extremen Herausforderung.
Der Kontinent ist etwa 136-mal so groß wie Island. Um zu einem potenziellen Vulkan zu gelangen, muss man oft riesige Entfernungen bei extremer Kälte überwinden, häufig durch Gebiete mit gefährlichen, unter dem Schnee verborgenen Gletscherspalten.
Auch der Transport von Wissenschaftlern und Ausrüstung in diese entlegenen Regionen ist extrem kostspielig.
In Island ist die Überwachung eines gletscherbedeckten Vulkans schon schwierig genug. In der Antarktis müssen Forscher einen weitaus größeren Kontinent unter einem Eisschild untersuchen, der stellenweise mehrere Kilometer dick ist.
Es gibt immer noch kein vollständiges dreidimensionales Bild von allem, was sich unter dem antarktischen Eis verbirgt. Das lässt viele Fragen über die vulkanische Vergangenheit des Kontinents und seine heutige Aktivität offen.
Wie finden Wissenschaftler Vulkane unter dem Eis?
Forscher nutzen verschiedene Methoden, um die verborgene Landschaft der Antarktis zu untersuchen.
Flugzeuge können Radarsysteme über das Eisschild fliegen, mit denen Wissenschaftler die Form des darunter liegenden Felsbetts kartieren können. Auch Satellitenbeobachtungen können großflächige Strukturen und Veränderungen auf der Eisoberfläche sichtbar machen.
Schwerkraftmessungen liefern weitere Hinweise. Vulkanisches Gestein ist in der Regel dichter als die umliegenden Sedimente, was winzige Unterschiede im lokalen Schwerefeld verursacht.
Zudem nutzen Wissenschaftler hochempfindliche magnetische Instrumente, da vulkanische Gesteine oft eisenhaltige Mineralien enthalten, die magnetische Messungen beeinflussen.
Zusammen ermöglichen Radar-, Satellitenbilder, Schwerkraftuntersuchungen und magnetische Messungen den Forschern, sich ein Bild von einer Landschaft zu machen, die sie mit bloßem Auge nicht sehen können.
Eine Robbe und zwei Eselspinguine in der Whalers Bay, innerhalb der gefluteten Caldera von Deception Island – einem aktiven Vulkan in der Nähe der Antarktischen Halbinsel.
Deception Island: Ein Vulkan, der sich als Insel tarnte
Eines der vulkanischen Systeme, die in dieser Folge vorgestellt werden, ist Deception Island, gelegen in der Nähe der Antarktischen Halbinsel.
Von außen sieht sie wie eine ganz normale hufeisenförmige Insel aus. Doch ein schmaler Durchgang führt durch die Außenwand direkt in eine geflutete vulkanische Caldera, die einen riesigen natürlichen Hafen bildet.
Dieser versteckte Eingang ist auch der Grund für den Namen der Insel (Deception = Täuschung). Frühe Seefahrer, die an der Insel vorbeisegelten, ließen sich leicht täuschen und dachten, sie blickten auf eine geschlossene Insel und nicht auf den Rand eines Vulkans.
Deception Island ist immer noch aktiv. Im 20. Jahrhundert kam es hier zu mehreren Ausbrüchen, der letzte bestätigte fand im Jahr 1970 statt.
Die Insel ist auch bekannt für ihre geothermale Aktivität, darunter Bereiche, in denen vulkanische Wärme den Boden und das küstennahe Wasser erwärmt.
Der gigantische Ausbruch, der Deception Island schuf
Die geflutete Caldera entstand durch einen der größten bestätigten Vulkanausbrüche der Antarktis im Holozän.
Untersuchungen datieren den Ausbruch, der die Caldera formte, auf die Zeit vor etwa 4.000 Jahren. Wissenschaftler schätzen, dass dabei zwischen 30 und 60 Kubikkilometer Magma freigesetzt wurden.
Zum Vergleich: Beim Ausbruch des Eyjafjallajökull 2010 in Island wurde nur ein winziger Bruchteil eines Kubikkilometers an vulkanischem Material ausgestoßen.
Der Ausbruch von Deception Island war so gewaltig, dass die zentrale Struktur des Vulkans in sich zusammenbrach. So entstand die riesige Caldera, die später von Meerwasser geflutet wurde. Spuren dieser Eruption wurden in antarktischen Eis- und Sedimentbohrkernen noch Tausende Kilometer vom Vulkan entfernt nachgewiesen.
Trotz der enormen Ausmaße dieses urzeitlichen Ereignisses waren die jüngsten Ausbrüche von Deception Island um ein Vielfaches kleiner.
Der Mount Erebus ragt 3.794 Meter über die Ross-Insel in der Antarktis empor. Unter seinem eisbedeckten Gipfel liegt einer der wenigen permanenten Lavaseen der Erde, der seit Jahrzehnten aktiv ist.
Mount Erebus: Der Vulkan mit dem Lavasee
In dieser Folge geht es auch um den berühmtesten aktiven Vulkan der Antarktis: den Mount Erebus.
Mit einer Höhe von 3.794 Metern über dem Meeresspiegel auf der Ross-Insel gilt der Erebus als der südlichste aktive Vulkan der Erde. Er liegt ganz in der Nähe der McMurdo-Station und der neuseeländischen Scott-Basis, was den Forschern vor Ort einen spektakulären vulkanischen Nachbarn beschert.
Im Gegensatz zu den meisten verborgenen Vulkanstrukturen der Antarktis sieht der Erebus genau so aus, wie man sich einen Vulkan als Kind gemalt hat: ein riesiger, unverkennbarer Kegel, der sich majestätisch über die Landschaft erhebt.
Sein faszinierendstes Geheimnis verbirgt sich jedoch in seinem Gipfelkrater.
Der Mount Erebus beherbergt einen der ganz wenigen permanenten Lavaseen weltweit.
Was ist ein permanenter Lavasee?
Ein Lavasee ist eine offene Ansammlung von flüssigem Magma in einem Vulkankrater oder -schlot.
Temporäre Lavaseen können sich bei Ausbrüchen bilden, wie es auch in Island vorkommt. Die meisten fließen jedoch irgendwann ab oder kühlen ab und erstarren.
Der Lavasee des Mount Erebus ist anders. Er existiert bereits seit Jahrzehnten und wird seit mindestens 1972 kontinuierlich beobachtet.
Wissenschaftler vermuten, dass der See durch ein Zirkulationssystem aus Magma und vulkanischen Gasen am Leben erhalten wird. Heißes Magma steigt an die Oberfläche auf, während kühleres, dichteres Magma wieder zurück in das Vulkansystem sinkt. Das erzeugt einen Kreislauf ähnlich der Konvektion in einem Topf mit kochendem Wasser.
Zudem steigen Gasblasen durch den See auf und platzen an der Oberfläche. Dieses regelmäßige Entweichen von Gas verhindert, dass sich kontinuierlich hoher Druck aufbaut, obwohl der Erebus dennoch plötzliche explosive Ausbrüche erzeugen kann.
Phonolith: Die ungewöhnliche Lava des Mount Erebus
Die meiste in Island produzierte Lava ist Basalt. Basaltische Lava ist extrem heiß und relativ dünnflüssig, sodass sie fließende Flüsse aus geschmolzenem Gestein bilden kann.
Der Mount Erebus beherbergt dagegen eine viel seltenere Art von Magma: Phonolith.
Phonolith ist reich an Alkalielementen wie Natrium und Kalium. Es ist im Allgemeinen zähflüssiger als Basalt, was das Überleben eines offenen, zirkulierenden Lavasees besonders ungewöhnlich macht.
Der Name Phonolith bedeutet übersetzt „Klingstein“. Einige Phonolith-Stücke können beim Anschlagen einen hellen Klang erzeugen, fast wie eine Glocke.
Der Phonolith am Erebus enthält außerdem große Feldspatkristalle. Diese Kristalle können im Material eingeschlossen werden, das aus dem Vulkan geschleudert wird, und liefern den Wissenschaftlern wertvolle Hinweise darauf, was sich im Inneren des Magmasystems abspielt.
Vulkanbomben aus dem Lavasee
Der Mount Erebus schleudert regelmäßig Vulkanbomben in die Luft.
Eine Vulkanbombe entsteht, wenn bei einer Explosion flüssiges oder halberstarrtes Gestein in die Luft geschleudert wird. Während des Flugs kühlt das Material ab, verformt sich und landet schließlich wieder auf dem Vulkan.
Am Erebus steigen große Gasblasen durch den Lavasee auf und platzen an der Oberfläche. Diese Explosionen können Lavastücke Hunderte Meter hoch in die Luft schleudern.
Obwohl der Lavasee regelmäßig Druck abbaut, bleibt der Erebus ein unberechenbarer Vulkan. Seine plötzlichen Explosionen sind eine wichtige Erinnerung daran, dass selbst eine relativ stabile vulkanische Aktivität jederzeit überraschen kann.
Der Vulkan, der Gold spuckt
Der Mount Erebus hat noch eine weitere, schier unglaubliche Eigenschaft: Er gibt mikroskopisch kleine Goldpartikel ab.
Das Gold wird zusammen mit den vulkanischen Gasen ausgestoßen. Wenn diese heißen Gase auf die eisige antarktische Luft treffen, kondensieren die winzigen Partikel und verteilen sich in der Luft.
Gold, das vom Erebus stammt, wurde bereits weit entfernt vom Vulkan nachgewiesen. Ein Goldrausch in der Antarktis ist jedoch ausgeschlossen: Die Partikel sind mikroskopisch klein, weit verstreut und kommen in extrem geringen Konzentrationen vor.
Dieses Phänomen ist also eher wissenschaftlich faszinierend als kommerziell rentabel. Es zeigt auf eindrucksvolle Weise, wie das komplexe Magma unter dem Erebus ungewöhnliche Elemente konzentriert und transportiert.
Könnte ein Vulkan ausbrechen, ohne das Eis zu durchbrechen?
Da viele antarktische Vulkane unter dickem Eis vergraben sind, ist es durchaus möglich, dass ein Ausbruch die Oberfläche gar nicht erreicht.
Das Magma könnte das umliegende Eis schmelzen und Wasser unter dem Eisschild bilden, ohne dass eine sichtbare Aschewolke entsteht. Dennoch würde eine solche Aktivität Warnsignale wie Erdbeben, Veränderungen im Wärmefluss oder Bewegungen im Eis erzeugen.
Diese Signale zu empfangen, ist jedoch schwierig. Seismische Instrumente funktionieren am besten auf festem Felsboden – und der liegt oft unter kilometerdickem Eis. Die immense Größe der Antarktis macht es zudem unmöglich, jedes potenzielle Vulkangebiet so engmaschig zu überwachen, wie es Forscher beispielsweise in Island tun.
Schmilzt das antarktische Eis durch vulkanische Wärme?
Geothermische Wärme schmilzt das Eis in einigen Teilen der Westantarktis tatsächlich von unten.
Dies kann die Stabilität und Bewegung einzelner Gletscher beeinflussen. Wasser unter einem Gletscher verringert die Reibung zwischen Eis und Felsbett, sodass der Gletscher schneller in Richtung Ozean gleiten kann.
Ann Sophie betont in dieser Folge jedoch einen ganz wichtigen Punkt: Vulkanische und geothermische Wärme sind nicht die Hauptursache für den aktuellen Eisverlust in der Antarktis.
Die größte Bedrohung ist die Erwärmung der Atmosphäre und, insbesondere in der Westantarktis, das wärmer werdende Ozeanwasser, das unter das schwimmende Schelfeis und die Gletscherkanten gelangt.
Ein prominentes Beispiel ist der Thwaites-Gletscher, der wegen seiner potenziell dramatischen Auswirkungen auch als „Weltuntergangs-Gletscher“ bezeichnet wird. Sein Rückzug ist deshalb so kritisch, weil er wie ein Korken wirkt, der einen viel größeren Teil des westantarktischen Eisschilds zurückhält.
Wissenschaftler schätzen, dass ein kompletter Verlust des Thwaites-Gletschers den globalen Meeresspiegel um etwa 65 Zentimeter ansteigen lassen würde. Der Verlust des gesamten westantarktischen Eisschilds hätte noch weitaus dramatischere Folgen, auch wenn sich solche Prozesse über einen sehr langen Zeitraum erstrecken würden und weiterhin intensiv erforscht werden.
Könnte schmelzendes Eis künftige Vulkanausbrüche beeinflussen?
Das Eis lastet mit einem enormen Druck auf der darunter liegenden Erdkruste.
Wenn ein großer Eisschild dünner wird, nimmt dieser Druck ab. In einigen vulkanischen Regionen kann diese Entlastung der Kruste die Magmaproduktion ankurbeln oder dem Magma den Aufstieg erleichtern.
Dieser Zusammenhang wurde bereits in Island und anderen ehemals vergletscherten Vulkanregionen beobachtet. Da die vulkanischen Systeme der Antarktis jedoch noch unzureichend erforscht sind, können Wissenschaftler noch nicht genau sagen, wie sich der künftige Eisverlust auf die vulkanische Aktivität unter dem Kontinent auswirken wird.
Das ist ein weiterer wichtiger Grund, warum die Erfassung und Überwachung der verborgenen Vulkane der Antarktis so wichtig ist.
Müssen wir uns Sorgen wegen der antarktischen Vulkane machen?
Aktuell gibt es keine Hinweise darauf, dass der Antarktis eine kontinentweite Vulkankrise bevorsteht.
Die meisten vulkanischen Strukturen liegen tief vergraben, sind kaum erforscht oder zeigen keinerlei Anzeichen eines bevorstehenden Ausbruchs. Die aktiven Systeme des Kontinents sind zwar wissenschaftlich hochspannend, stellen aber derzeit keine unmittelbare Gefahr für den Rest der Welt dar.
Das macht sie jedoch keineswegs uninteressant.
Die Antarktis bietet Forschern die seltene Gelegenheit, das Zusammenspiel von Vulkanen, Gletschern, Ozeanen und der Atmosphäre in einer der extremsten Umgebungen der Erde zu untersuchen. Zudem bewahrt das antarktische Eis ein Archiv vergangener Eruptionen – selbst solcher, die Tausende Kilometer entfernt stattfanden.
Je mehr die Wissenschaft über die Antarktis erfährt, desto deutlicher wird: Dieser Kontinent ist kein starrer Eisblock. Unter der gefrorenen Oberfläche verbirgt sich eine hochdynamische geologische Landschaft, geprägt von tektonischen Gräben, Magma, geothermischer Wärme und fließenden Gletschern.
Eine ganz persönliche Verbindung zur Antarktis
Was diese Podcast-Folge besonders lebendig macht, ist Ann Sophies ganz persönliche Sichtweise auf diesen eisigen Kontinent.
Ihre Arbeit führt sie zum Union-Gletscher, wo sie in einem Zelt inmitten von Bergketten lebt und den antarktischen Sommer als Teil eines eng zusammengewachsenen, internationalen Teams verbringt.
Sie beschreibt die Antarktis als einen unberührten Ort, der dem Frieden und der Wissenschaft gewidmet ist. Die Abgeschiedenheit macht die Arbeit dort zwar hart, ermöglicht es Forschern aber auch, Landschaften zu untersuchen, die man sonst nirgends auf der Erde findet.
Ihre Begeisterung zeigt einen Kontinent voller Kontraste: eine Eiswüste mit gigantischen Eismassen, eine vermeintlich leere Landschaft voller verborgener Geologie und aktive, glühend heiße Lava in einer der kältesten Umgebungen unseres Planeten.
Hören Sie die ganze Folge über die Vulkane der Antarktis
Wollen Sie mehr über das Feuer unter dem ewigen Eis erfahren?
Hören Sie jetzt die komplette Folge des Lava Academy Podcasts mit Ann Sophie Bader und entdecken Sie Deception Island, den faszinierenden Lavasee des Mount Erebus und die vulkanische Welt, die sich unter dem größten Eisschild der Erde verbirgt.
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In dieser Folge erwähnte Episoden des Lava Academy Podcasts
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Die Antarktis mag einen der seltenen permanenten Lavaseen der Erde beherbergen, aber eine Reise zum Mount Erebus ist für die meisten von uns wohl eher ein Traum.
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