Seismische Bilder von Vulkanen auf dem Azoren-Plateau legen nahe, dass explosive Tiefwassereruptionen häufiger sind als bisher gedacht

Verborgene Explosionen in der Tiefsee

Die meisten Menschen stellen sich vulkanische Explosionen als feurige Berge über dem Meer vor, doch viele Eruptionen finden tatsächlich weit unter den Wellen statt. Diese Studie betrachtet zwei submarine Vulkane auf dem Azoren-Plateau im Atlantik und zeigt, dass kraftvolle Tiefwasserexplosionen, die einst als selten galten, überraschend häufig sein und von der reinen Seebodenmorphologie weitgehend unsichtbar bleiben können.

Vulkane, begraben unter den Wellen

Das Azoren-Plateau ist ein breiter Unterwasserhöhenzug, der durch ungewöhnlich heißes und chemisch reiches Gestein aus der Tiefe der Erde entstanden ist. Über dieses Plateau verstreut gibt es weltweit mehr als eine Million submarine Vulkane, viele in mehreren Kilometern Tiefe. Weil sie schwer zugänglich sind, leiten Wissenschaftler ihr Verhalten normalerweise aus Seebodenkarten und wenigen Gesteinsproben ab. Bislang herrschte die Auffassung vor, dass der hohe Wasserdruck in der Tiefe selbst gasreiche Magmen größtenteils dämpft, sodass sie eher langsam als heftig eruptieren.

Den Meeresboden mithilfe von Schall abhören

Um diese Annahme zu prüfen, nutzten die Forschenden hochauflösende seismische Reflexionsdaten und detaillierte Seebodenkarten von zwei Tiefwasservulkanen, die mehr als 2 Kilometer unter der Oberfläche liegen. Seismische Bildgebung funktioniert ähnlich wie ein medizinischer Ultraschall für den Meeresboden: Schallwellen dringen in den Untergrund ein und werden an verschiedenen Schichten zurückgeworfen, wodurch deren innere Struktur sichtbar wird. Durch das Nachverfolgen von Mustern starker und schwacher Reflexionen und den Vergleich mit Bohrkernen und Bohrlochdaten aus anderen Vulkanregionen konnte das Team feste Lavaflüsse von lockerem, fragmentiertem Material unterscheiden, das bei explosiven Eruptionen zurückbleibt.

Die Lebensgeschichte eines verborgenen Vulkans lesen

Unterhalb der beiden Vulkane zeigt die Bildgebung eine dicke Schicht alten Lavagesteins, das einst über eine weite Fläche des Plateaus in großer Tiefe auslief. Darüber lagerte sich über Millionen Jahre hinweg fein geschichteter Schlamm auf dem Meeresboden ab. In dieser ruhigen Decke identifizierten die Forschenden subtile trichterartige Strukturen und gestörte Zonen, die auf aufsteigendes Magma und mögliche hydrothermale Aktivität hinweisen. Auf diesen fanden sie kuppelförmige Vulkanhügel, die überwiegend aus geschichteten, zerbrochenen Gesteinsfragmenten statt aus glatter, kohärenter Lava bestehen, sowie kraterähnliche Senken an ihren Gipfeln, die heute begraben sind.

Von heftigem Sprengstoff zu sanften Lavaströmen

Die interne Schichtung der Kegel offenbart eine Abfolge von Ereignissen. Die unteren Flanken bestehen aus stark fragmentiertem vulkanischem Schutt, der bekannten Signaturen explosiver Eruptionen an anderen Orten entspricht. Das Vorkommen begrabener Krater deutet darauf hin, dass die Eruptionen gewaltsam begannen und Magma in Asche und Schotter zerrissen wurde, die talwärts niederfielen. Später, als das Magma Gas verlor oder sich seine Zusammensetzung änderte, wurde die Aktivität weniger explosiv. Grobere Sedimente und schließlich Lava füllten dann die Krater und verschlossen die Vulkane, wodurch ihre Gipfel geglättet wurden. Dieses ruhige Ende erklärt, warum moderne Seeboden-Karten häufig einfache Kegel ohne offensichtliche Explosionskrater zeigen, selbst dort, wo die Eruptionsgeschichte alles andere als sanft war.

Warum Tiefenexplosionen für Klima und Ozeane wichtig sind

Die Ergebnisse stellen die Annahme in Frage, dass hoher Wasserdruck explosives Verhalten in der Tiefsee nahezu immer unterdrückt. Die Studie zeigt, dass Eruptionen in Tiefen von über 2 Kilometern dennoch stark explosiv sein können, möglicherweise angetrieben durch hohe Kohlendioxidgehalte im Magma oder intensive Wechselwirkungen zwischen heißer Lava und kaltem Meerwasser. Da explosive Eruptionen Gas und Asche effizienter freisetzen als langsame Lavaflüsse, könnten sie mehr zum Austausch mit Ozean und Atmosphäre beitragen als bisher gedacht. Die Autorinnen und Autoren schließen, dass seismische Bildgebung unerlässlich ist, um diese verborgenen Ereignisse aufzudecken, und dass explosive Tiefwassereruptionen weltweit deutlich häufiger vorkommen dürften, als es allein die Form des Meeresbodens vermuten lässt.

Zitation: Hübscher, C., Friedrich, A., Preine, J. et al. Seismic imagery from volcanoes on the Azores Plateau implies that explosive deep-water eruptions are more common than previously thought. Sci Rep 16, 15066 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-53050-0

Schlüsselwörter: submarine Vulkanismus, Tiefwassereruptionen, Azoren-Plateau, seismische Bildgebung, Vulkanasche