Bei Ausbrüchen wird das Teibhausgas Methan freigesetzt / Bremer Forscher untersuchen Vorgänge im Meer

Wenn Vulkane Schlamm spucken

Wie gewaltig die Mengen an Material aus dem Erdinnern sein können, die bei Vulkanausbrüchen in die Luft geschleudert werden, zeigt nach Forscherangaben besonders eindrucksvoll ein Ausbruch auf Sumatra vor etwa 74 000 Jahren. Damals soll ein Vulkan 2800 Kubikkilometer Material ausgestoßen haben. Dass Vulkane nicht nur Gas, Asche und Lava, sondern auch große Mengen an Schlamm spucken können, erleben seit Jahren Menschen in Indonesien. Auch im Meer gibt es Schlammvulkane. Was sie bewirken, haben Bremer Wissenschaftler untersucht.
18.11.2014, 00:00
Lesedauer: 3 Min
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Wenn Vulkane Schlamm spucken
Von Jürgen Wendler
Wenn Vulkane Schlamm spucken

Diese Aufnahme eines Schlammvulkans ist in Aserbaidschan entstanden.

imago stock&people

Wie gewaltig die Mengen an Material aus dem Erdinnern sein können, die bei Vulkanausbrüchen in die Luft geschleudert werden, zeigt nach Forscherangaben besonders eindrucksvoll ein Ausbruch auf Sumatra vor etwa 74 000 Jahren. Damals soll ein Vulkan 2800 Kubikkilometer Material ausgestoßen haben. Dass Vulkane nicht nur Gas, Asche und Lava, sondern auch große Mengen an Schlamm spucken können, erleben seit Jahren Menschen in Indonesien. Auch im Meer gibt es Schlammvulkane. Was sie bewirken, haben Bremer Wissenschaftler untersucht.

Vulkane sind häufig in den Grenzbereichen der Erdplatten zu finden, der riesigen Gebilde aus festem Material, aus denen der äußere Teil des Planeten zusammengesetzt ist. Dort dringt aus der Tiefe Magma, das heißt geschmolzenes Gestein, nach oben. Zu den spektakulärsten Vulkanausbrüchen des vergangenen Jahrhunderts gehört der des Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991. Hunderte Menschen kamen ums Leben. Tausende Häuser wurden zerstört oder beschädigt, landwirtschaftliche Flächen verwüstet. Selbst dieser Ausbruch war aber bei Weitem nicht so gewaltig wie der vor rund 74 000 Jahren auf der zu Indonesien gehörenden Insel Sumatra. Dort brach ein sogenannter Supervulkan aus. Zu den Kennzeichen solcher Vulkane gehört, dass sich in ihrem Gebiet eine besonders große Magmakammer befindet. Ein Beispiel liefert der Yellowstone-Nationalpark in den USA. Ausbrüche von Supervulkanen hinterlassen keine Vulkankegel, sondern riesige kesselförmige Strukturen, sogenannte Calderen. Infolge des Ausbruchs auf Sumatra ist der fast 90 Kilometer lange Tobasee entstanden.

Schlammvulkane können entstehen, wenn Sedimente, also abgelagerte Materialien, zusammengequetscht werden – etwa, weil Erdplatten aneinanderstoßen. Im Erdinnern kommt es daraufhin zu Vorgängen, bei denen sich tonhaltiger Schlamm bildet. Dieser tritt bei Schlammvulkanen aus – und mit ihm fast immer auch leicht brennbares Methangas, das sich oftmals selbst entzündet. Die Zahl der bislang weltweit bekannten Schlammvulkane geht in die Tausende. In Europa kommen solche Vulkane zum Beispiel in Italien und Rumänien vor.

Zu den bekanntesten Schlammvulkanen gehört der im Bereich der Stadt Sidoarjo auf der indonesischen Insel Java. Seit Ende Mai 2006 quillt dort Schlamm aus der Erde. Ganze Fabriken, Wohnhäuser und Straßen der dicht besiedelten Region sind versunken. Zahlreiche Dörfer mussten evakuiert werden.

Weil der heiße Schlamm in der Nähe eines Erdölbohrlochs in die Höhe schoss, gingen viele Experten davon aus, dass der Ausbruch im Zusammenhang mit der Ölbohrung stand. Argumente für eine andere Erklärung hat im vergangenen Jahr eine im Fachjournal „Nature Geoscience“ veröffentlichte Studie von Wissenschaftlern der Universität Bonn und der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich geliefert. Demnach war ein verheerendes Erdbeben auf Java verantwortlich, das sich kurz vor dem Ausbruch ereignet hatte. Unter dem Einfluss der Energie des Erdbebens sei wahrscheinlich im Erdinnern eingekapselter Schlamm verflüssigt worden und habe darüberliegende Schichten durchbrochen, so die Geophysiker.

Methan ist nicht nur Hauptbestandteil des Erdgases, sondern auch ein Treibhausgas. Seine Menge in der Atmosphäre ist zwar wesentlich geringer als die des oft im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung genannten Kohlendioxids, aber dafür fördern Methan-Moleküle den Treibhauseffekt besonders stark. Entsprechend groß ist das Interesse von Forschern an der Frage, aus welchen Quellen Methan in die Atmosphäre gelangen kann. Es wird zum Beispiel in Sumpfgebieten und auf Reisfeldern gebildet, aber auch im Verdauungstrakt von Rindern. Eine weitere Quelle sind Schlammvulkane am Meeresgrund. Um zu klären, was genau mit dem Methan geschieht, das dort freigesetzt wird, hat eine Forschergruppe unter der Leitung des Bremer Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie mithilfe verschiedener Sensoren über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr Vorgänge am Schlammvulkan Håkon Mosby vor der norwegischen Küste untersucht. Von ihren Ergebnissen berichten die Wissenschaftler um Dirk de Beer in der Zeitschrift „Nature Communications“.

Nach den Erkenntnissen der Forscher stößt der Vulkan in fast 1300 Metern Tiefe in einem Jahr mehrere hundert Tonnen Methan aus. Bei Eruptionen, von denen die Experten im Untersuchungszeitraum insgesamt 25 dokumentierten, wird rasch so viel Methan freigesetzt, dass Mikroorganismen im Meeresboden, die es normalerweise als Energiequelle nutzen, überfordert sind. In die Atmosphäre gelangt aber dennoch nur ein Teil des Methans. Ein Großteil wird nach den Angaben der Experten im Meerwasser verteilt und am Ende von Bakterien aufgezehrt.

Nach Darstellung des Bremer Max-Planck-Instituts sind Wissenschaftler bislang davon ausgegangen, dass Unterwasservulkane mehr als fünf Prozent zum weltweiten Methanausstoß beitragen. Möglicherweise liege der Anteil aber noch höher als diese Schätzung. Um genaue Informationen zu erhalten, bedürfe es entsprechender Beobachtungsstationen im Meer.

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