Höhenkarten aus den Jahren 2014 und 2019 zeigen den neuen Vulkan. (Feuillet et al., Nature Geoscience, 2021) Ein riesiges seismisches Ereignis, das im Mai 2018 begann und auf der ganzen Welt zu spüren war, hat offiziell einen neuen Unterwasservulkan hervorgebracht.
Vor der Ostküste der Insel Mayotte erhebt sich eine gigantische neue Felsformation 820 Meter (2.690 Fuß) über dem Meeresboden, eine Erhebung, die es vor einem Erdbeben, das die Insel im Mai 2018 erschütterte, noch nicht gegeben hatte.
„Dies ist der größte jemals dokumentierte aktive U-Boot-Ausbruch“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit .
Das neue Merkmal, von dem man annimmt, dass es Teil einer tektonischen Struktur zwischen dem ostafrikanischen und dem madagassischen Graben ist, hilft Wissenschaftlern, tief in der Erde ablaufende Prozesse zu verstehen, über die wir relativ wenig wissen.
Das seismische Grollen des laufenden Ereignisses begann am 10. Mai 2018. Nur wenige Tage später, am 15. Mai, ereignete sich ein Beben der Stärke 5,8, das die nahegelegene Insel erschütterte. Anfänglich, Wissenschaftler waren ratlos ; Aber es dauerte nicht lange, bis man herausfand, dass ein vulkanisches Ereignis wie dieses stattgefunden hatte war noch nie zuvor gesehen worden .
Die Signale zeigten auf einen Ort rund 50 Kilometer von der Ostküste Mayottes entfernt, einem französischen Territorium und Teil des Vulkans Komoren-Archipel eingeklemmt zwischen der Ostküste Afrikas und der Nordspitze Madagaskars.
Deshalb schickten mehrere französische Regierungsinstitutionen ein Forschungsteam, um dies zu überprüfen. Dort gab es tatsächlich einen Unterwasserberg, der vorher noch nicht da gewesen war.
Unter der Leitung der Geophysikerin Nathalie Feuillet von der Universität Paris in Frankreich haben die Wissenschaftler ihre Ergebnisse nun in einem neuen Artikel beschrieben.
Das Team begann im Februar 2019 mit der Überwachung der Region. Mithilfe eines Multibeam-Sonars kartierte es einen 8.600 Quadratkilometer großen Bereich des Meeresbodens. Außerdem platzierten sie ein Netzwerk von Seismometern auf dem Meeresboden in bis zu 3,5 Kilometern Tiefe und kombinierten dies mit seismischen Daten aus Mayotte.
Zwischen dem 25. Februar und dem 6. Mai 2019 registrierte dieses Netzwerk 17.000 seismische Ereignisse aus einer Tiefe von etwa 20 bis 50 Kilometern unter dem Meeresboden – ein höchst ungewöhnlicher Befund, da die meisten Erdbeben viel flacher sind. Weitere 84 Ereignisse waren ebenfalls äußerst ungewöhnlich und wurden bei sehr geringer Häufigkeit festgestellt.
Anhand dieser Daten konnten die Forscher rekonstruieren, wie die Entstehung des neuen Vulkans stattgefunden haben könnte. Ihren Erkenntnissen zufolge begann es mit einem Magmareservoir tief in der Asthenosphäre, der geschmolzenen Mantelschicht direkt unter der Lithosphäre der Erde.
Chronologie des Ausbruchs. (Feuillet et al., Nature Geoscience, 2021)
Unterhalb des neuen Vulkans könnten tektonische Prozesse zu Schäden an der Lithosphäre geführt haben, die zur Bildung von Deichen führten, die Magma aus einem Reservoir durch die Erdkruste abflossen und dabei Schwärme von Erdbeben verursachten. Schließlich gelangte dieses Material zum Meeresboden, wo es ausbrach, 5 Kubikkilometer Lava produzierte und den neuen Vulkan bildete.
Die niederfrequenten Ereignisse wurden wahrscheinlich durch einen flacheren, mit Flüssigkeit gefüllten Hohlraum in der Kruste erzeugt, der durch seismische Belastungen an Verwerfungen in der Nähe des Hohlraums wiederholt angeregt worden sein könnte.
Mit Stand Mai 2019 ist das extrudierte Volumen des neuen Vulkangebäudes zwischen 30 und 1.000 Mal größer als bei anderen Tiefseeausbrüchen geschätzt, was es zum bedeutendsten jemals aufgezeichneten Unterwasservulkanausbruch macht.
„Die Volumina und der Fluss der ausgestoßenen Lava während des magmatischen Ereignisses in Mayotte sind vergleichbar mit denen, die bei Ausbrüchen an den größten Hotspots der Erde beobachtet wurden.“ schrieben die Forscher .
„Zukünftige Szenarien könnten einen neuen Einsturz der Caldera, U-Boot-Ausbrüche am oberen Hang oder Ausbrüche an Land beinhalten.“ Große Lavaströme und Kegel am oberen Hang und an der Küste von Mayotte weisen darauf hin, dass dies in der Vergangenheit geschehen ist.
„Seit der Entdeckung des neuen Vulkangebäudes wurde ein Observatorium eingerichtet, um die Aktivität in Echtzeit zu überwachen, und Rückfahrten verfolgen weiterhin die Entwicklung des Ausbruchs und der Gebäude.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturgeowissenschaften .