Die vulkanische Aktivität in Island ist berühmt und rührt von der Lage der Insel an den Rändern des mittelozeanischen Rückens hervor. Auch die Insel Jan Mayen ist bekannt für ihren aktiven Vulkan. An beiden sind sogenannte Hotspots am Werk, an denen tief aus dem Erdinnern flüssiges Gestein hochgedrückt wird. Nun haben japanische Forscher herausgefunden, dass tief unter dem Eisschild Grönlands auch eine solche Stelle liegen dürfte und Auswirkungen auf die Insel selbst und auf die anderen Teile der europäischen Arktis hat.
Das japanische Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Genti Toyokuni von der Tohoku Universität in Sendal, Japan fand in ihren Untersuchungen heraus, dass unter Grönland in der Übergangszone zwischen dem Erdkern und dem Erdmantel ein riesiger Mantelplume, ein Strom von heissem Gesteinsmaterial, liegt. Dieser Plume, auch Manteldiapir genannt, ist mit den bereits bekannten Plumes unter Island, Jan Mayen und neu Svalbard über Schläuche verbunden und nährt so einen grossen Teil der geothermalen Aktivitäten und Vulkane in der europäischen Arktis. «Die Kenntnis dieses Grönland-Mantelplume wird unser Verständnis über die vulkanische Aktivität in den Regionen und die problematischen Themen des globalen Meeresspiegelanstiegs durch das Abschmelzen des grönländischen Eisschildes vorantreiben», erklär Dr. Toyokuni. Die Forscher fanden heraus, dass der zentrale Teil Grönlands über diesem Plume liegt und sie vermuten, dass die Wärme des Plumes das Abschmelzen des Grönlandeisschildes beeinflusst. Ihre Resultate veröffentlichte das Team in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
Die geothermalen Aktivitäten in der europäischen Arktis sind per se nichts neues. Auch die Lage des Jan-Mayen-Plume und des Island-Plumes waren schon hinreichend bekannt. Neu hingegen ist die Tatsache, dass diese beiden über Plumeschläuche, die ein Teil eines solchen Plumes sind, mit dem tiefer gelegenen Grönland-Plume verbunden sind. Auch das Resultat, dass unter Svalbard ein solcher Plume liegt, der direkt aus Grönland stammt, verblüffte die Forscher. Die Ergebnisse erhielt das Team durch dreidimensionale seismische Geschwindigkeitsstrukturen in der Kruste und des Mantels, auf denen Topographiestrukturen zum Vorschein kamen. Das Prinzip funktioniert so ähnlich wie ein CT-Körperscan, bei dem die kleinsten Strukturen zum Vorschein kommen. Die Studie liefert zum ersten Mal einen Ansatz, an dem die Forscher nun weiterarbeiten können, um mehr über die geothermalen Aktivitäten in der europäischen Arktis herauszufinden. Besonders der Beitrag der Plumes an den Abschmelzvorgängen der Gletscher in der Region dürfte von grossem Interesse sein.
Basaltfelsen des Alkefjellet auf Svalbard Sinterterrasse (links) im Bockfjord auf Svalbard.
Mantelplumes sind schon länger bekannt. Dabei handelt es sich um flüsssiges Gestein, welches in bestimmten Zonen zwischen Erdkern und Erdmantel nach oben gedrückt werden durch die Hitze. An anderen Stellen wird dieses flüssige Gestein durch Subduktion, also durch das Absinken und Abschmelzen des Materials, gebildet. In bestimmten Regionen sammelt sich dieses flüssige Gestein in Kammern in der Erdkruste und bei einer Schwächung der Kruste durch genügend hohen Druck, wird dieses Magma genannte Material in die Höhe geschleudert, ein Vulkan entsteht an einem Hotspot.
Dr. Michael Wenger, PolarJournal
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