Der Ätna könnte eine neu identifizierte Art von Vulkanismus darstellen

Einer der am besten erforschten Vulkane der Welt passt womöglich nicht in das Lehrbuch

Der Ätna hebt sich seit Langem von anderen Vulkanen ab, doch neue Forschung legt nahe, dass seine Besonderheiten über ungewöhnliche Chemie oder Lage hinausgehen. Laut einer von Live Science berichteten Studie könnte der Ätna das darstellen, was Forschende als eine neue Art von Vulkanismus bezeichnen, die nicht in die drei Standardkategorien passt, nach denen Geologinnen und Geologen die Vulkanbildung lange verstanden haben.

Das ist eine bedeutsame Behauptung für einen der bekanntesten Vulkane der Erde. Der Ätna dominiert die Ostseite Siziliens und ragt mehr als 11.000 Fuß über den Meeresspiegel hinaus, doch sein Ursprung ließ sich mit den üblichen geologischen Rahmenmodellen nur schwer erklären. Die neue Arbeit, veröffentlicht am 7. April in JGR Solid Earth, bietet eine Erklärung, die ein breiteres Umdenken bei der Klassifizierung von Vulkanismus erzwingen könnte.

Die drei klassischen Modelle

Vor dieser Studie teilten Forschende Vulkane im Allgemeinen in drei Hauptgruppen ein. Die erste umfasst Mittelozeanische-Rücken-Vulkane, die entstehen, wenn sich tektonische Platten voneinander entfernen und Magma aufsteigt, um neue Kruste zu bilden. Die zweite umfasst Intraplattenvulkane wie Yellowstone oder die Hawaii-Inseln, bei denen ein Mantel-Hotspot konzentrierte Ausbruchsaktivität weit entfernt von Plattengrenzen antreibt. Die dritte umfasst Subduktionszonen-Vulkane, die landeinwärts dort entstehen, wo eine tektonische Platte unter eine andere abtaucht und Wasser aus der absinkenden Platte Schmelzprozesse unter der Oberfläche fördert.

Diese Kategorien waren nützlich, weil sie das vulkanische Verhalten mit dem tektonischen Umfeld verknüpfen. Der Ätna passte jedoch schon immer nur schwer in dieses Schema. Er liegt nahe der Grenze, an der sich die Afrikanische Platte unter die Eurasische Platte schiebt, was auf eine Subduktionsumgebung hindeuten könnte. Gleichzeitig steht er direkt an der Plattengrenze und nicht landeinwärts, wo die meisten subduktionsbezogenen Vulkane zu finden sind.

Eine chemische und tektonische Fehlanpassung

Die Fehlanpassung ist nicht nur geografisch. Live Science berichtete, dass die Chemie der Ätna-Lava eher dem Ausstoß von Hotspot-Vulkanismus ähnelt, obwohl es keine Hinweise auf einen Hotspot unter der Region gibt. Damit bleibt der Vulkan zwischen den Kategorien hängen: weder klar ein klassischer Subduktionsvulkan noch ein Hotspot-Vulkan und auch kein Mittelozeanischer-Rücken-System.

Diese Spannung hat den Ätna zu einem anhaltenden Rätsel gemacht. Die neue Studie scheint es zu lösen, indem sie auf einen Bildungsprozess verweist, der eher petit-spot-Vulkanismus ähnelt. Petit-spot-Vulkane sind kleine Seamounts, die sich am Ozeanboden bilden. Sie sind typischerweise nur einige hundert Fuß hoch und damit viel kleiner als der Ätna, aber der vorgeschlagene Vergleich bezieht sich auf den Mechanismus, nicht auf die Größe.

Warum die neue Idee wichtig ist

Wenn der Vergleich trägt, wäre der Ätna nicht nur ein merkwürdiges Beispiel innerhalb einer bestehenden Kategorie. Er würde einen anderen Weg der Magmabildung und Eruption darstellen. Sarah Lambart, eine Petrologin an der University of Utah, die nicht an der Studie beteiligt war, sagte gegenüber Live Science, der Befund “stellt tatsächlich eine neue Art von Vulkanismus dar”.

Diese Aussage ist wichtig, weil die Vulkanologie stark auf vergleichenden Rahmenmodellen beruht. Forschende klassifizieren Vulkane, um zu verstehen, was Gestein schmilzt, wo sich Magma ansammelt, wie Eruptionen sich wahrscheinlich verhalten und wie tektonische Kräfte die langfristige Entwicklung prägen. Wenn einer der markantesten Vulkane Europas auf grundlegend andere Weise entstanden ist, deutet das darauf hin, dass diese Rahmenmodelle möglicherweise nicht so vollständig sind, wie bisher angenommen.

Warum der Ätna sich einer einfachen Erklärung entzogen hat

Die Lage des Ätna auf Sizilien platziert ihn in einer der komplexesten tektonischen Regionen des Mittelmeerraums. Die Plattenbewegungen dort lassen sich nicht sauber mit den einfachen Diagrammen der Einführungsgeologie abbilden. Die Position des Vulkans direkt an der Plattengrenze machte es schon immer schwierig, ihn mit dem Subduktionsvulkan-Modell im Landesinneren zu klassifizieren, das man etwa in Japan oder den Kaskaden findet.

Was die neue Studie überzeugend macht, ist, dass sie den Ätna nicht in eine Kategorie zwängen will, die nur teilweise passt. Stattdessen legt sie nahe, dass das Klassifikationssystem selbst erweitert werden muss. So schreitet Geowissenschaft oft voran: nicht indem man ein völlig unbekanntes Objekt entdeckt, sondern indem man endlich ein vertrautes Objekt erklärt, das sich früheren Deutungen entzogen hat.

Eine Erinnerung daran, dass die Erde Forschende noch immer überrascht

Der Ätna gehört zu den am besten beobachteten Vulkanen der Erde, und doch könnte er Forschenden noch immer etwas Grundlegendes darüber beibringen, wie Vulkanismus funktioniert. Das ist eine nützliche Erinnerung daran, dass selbst in ausgereiften wissenschaftlichen Feldern langjährige Annahmen durch neue Belege und bessere Modelle revidiert werden können.

Die Studie hebt die Bedeutung des klassischen Drei-Typen-Rahmens nicht auf. Mittelozeanische Rücken, Hotspots und Subduktionszonen bleiben die dominanten Motoren des Vulkanismus auf der Erde. Wenn der Ätna jedoch tatsächlich einer eigenen Kategorie angehört, müssen Geologinnen und Geologen die Randbedingungen, die das Aufsteigen von Magma ermöglichen, flexibler denken.

Die wichtigste Lehre ist vorerst nicht, dass Lehrbücher plötzlich veraltet sind. Vielmehr könnte ein ikonischer Vulkan einen blinden Fleck in der Art offengelegt haben, wie Forschende vulkanische Systeme klassifizieren. In der Wissenschaft sind genau solche Momente oft der Auftakt zur nächsten Entdeckungsrunde.

Dieser Artikel basiert auf einer Berichterstattung von Live Science. Den Originalartikel lesen.