Laacher Vulkan: ein Supervulkan in Deutschland

Der Laacher Vulkan

In Deutschland gibt es einen Supervulkan. Der Laacher Vulkan in der Eifel ist nicht erloschen. Und er steht unter strenger Beobachtung.

Hach, die Eifel. Was für eine idyllische Landschaft. Das war aber nicht immer so, vor 13.000 Jahren gab es hier heftige Explosionen, dicke schwarze Rauchsäulen und Chaos und Verwüstung. Die Ursache: Vulkanismus.  

Die Eifel beherbergt ein beeindruckendes Netzwerk von Vulkanen und vulkanischen Strukturen und die Geschichte dieser Region ist voll von dramatischen Ausbrüchen. Die letzte große Eruption geschah vor etwa 13.000 Jahren und die veränderte das Gesicht der Eifel für immer.  

Ausbruch des Laacher Vulkans  

Während der Eruption des Laacher Vulkans spie das Vulkansystem eine gewaltige Menge an Asche und Gestein aus, die weite Teile Europas bedeckte. Aschewolken verdunkelten den Himmel, während pyroklastische Ströme die umliegende Landschaft begruben. Die Auswirkungen waren verheerend und hinterließen eine bis zu 60 Meter dicke Schicht vulkanischen Materials.  

Blick auf den Laacher See (Bungert55 _ Wikimedia Commons)
Blick auf den Laacher See (Bungert55 _ Wikimedia Commons)

Diese dramatischen Ereignisse sind bis heute in der geologischen Struktur der Eifel sichtbar und das ist auch kein Wunder, denn 13.000 Jahre ist in geologischen Maßstäben quasi ein Wimpernschlag. Auf den ersten Blick sieht ein unbedarfter Eifel-Tourist heute nicht mehr viel davon, außer einen sehr malerischen See. Den Laacher See. Der ist aber viel mehr als ein stinknormaler See, denn er ist das Ergebnis dieses gewaltigen Ausbruchs. Er befindet sich in einer Caldera, die durch den Einsturz des Vulkankraters nach der Eruption entstanden ist. Es ist doch faszinierend, dass man an einem so beschaulichen Seeufer stehen kann und in Wahrheit am Rande eines eingestürzten Vulkankraters steht, der noch vor kurzer Zeit für massive Zerstörung gesorgt hat?  

Der Laacher Vulkan heute  

Und wie sieht’s heute aus? Muss man sich bei einem Besuch der malerischen Abtei Maria Laach Sorgen machen, dass einem plötzlich die Jack-Wolfskin-Wanderstöcke durch einen pyroklastischen Schock fortgerissen werden? Vielleicht. Denn trotz der scheinbaren Ruhe an der Oberfläche des Lacher Sees brodelt es unter der Eifel weiterhin. Kleine CO2-Blasen, sogenannte Mofetten, am Ostufer des Laacher Sees deuten auf anhaltende magmatische Prozesse hin. Diese Gase entweichen aus großer Tiefe und lassen vermuten, dass der Vulkanismus in der Region ganz und gar nicht erloschen ist. Der Geophysik-Professor Torsten Dahmsagt: „Die CO2-Mofetten sagen uns, dass es aktuell magmatische Prozesse gibt – vor allem im Oberen Erdmantel. Die hier austretenden Gase kommen nachweislich aus großer Tiefe und sind magmatischen Ursprungs.”  

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Nicht nur die CO2-Mofetten sollten uns Sorge bereiten. Der Laacher Vulkan zeigt uns auch anderweitig, dass er noch quickfidel ist. Die gesamte Region hebt sich jährlich noch über die Fläche der Vulkanfelder hinaus an. Diese Hebungen sind zwar im Millimeterbereich, aber definitiv messbar und vorhanden. So als würde der Supervulkan leise atmen.   Außerdem kann man in der direkten Umgebung des Sees erhöhte Werte an Kohlenstoffdioxid nachweisen, teilweise auch in Senken etwas entfernt vom See selbst. Lange Rede, kurzer Sinn: Der Laacher Vulkan ist aktiv und da stellt sich die Frage: Wann bricht er aus, wie hoch ist die Gefahr?  

Laacher Vulkan: Large N  

Diese Frage treibt auch Vulkanologen um und, um die unterirdischen Vorgänge besser zu verstehen, hat das Deutsche GeoForschungsZentrum, kurz GFZ eine aufwendige Messkampagne namens „Large-N“ gestartet. Projektleiter ist der eben schon erwähnte Professor Torsten Dahm. Diese Kampagne nutzt ein Netzwerk von Geofonen, eine Art Seismometer, um Erdbeben zu erfassen, die an der Erdoberfläche so schwach sind, dass sie normalerweise nicht spürbar sind. Diese Instrumente sind im Umkreis von zehn Kilometern um den Laacher See platziert und liefern wertvolle Informationen über die Aktivität im Erdinneren. Ganze 350 von diesen Geofonen wurden dafür um den See platziert.  

Mofetten im Laacher See (Rolf Kranz _ Wikimedia Commons)
Mofetten im Laacher See (Rolf Kranz _ Wikimedia Commons)

Es ist jetzt schon bekannt, dass die Region immer wieder von Tiefenbeben heimgesucht wird. So tief, dass es die Eifelbewohner aber gar nicht merken können. Diese Beben hat man bereits in einer Tiefe von bis zu 45 Kilometern gemessen. Professor Torsten Dahm sagt: „Das sind die tiefsten Beben, die wir in Deutschland überhaupt messen können. Dass sie auch im oberen Erdmantel auftreten, ist sehr ungewöhnlich.”  

Tiefenbeben am Laacher Vulkan in der Eifel  

Die genaue Ursache für diese Tiefenbeben ist noch unbekannt, aber Vergleichsdaten anderer vulkanischer Aktivitäten lassen die Geologen vermuten, dass aufgeschmolzenes Mantelgestein, das sich in einem Reservoir an der Kruste-Mantel-Grenze der Erde ansammelt, dafür verantwortlich sein könnte. So oder so, die Tatsache, dass es in einer derartigen Tiefe Beben gibt, zeigt wie mächtig und ausgeprägt das Vulkansystem unter der Eifel ist.

Die Geofone des Projekts Large-N um den Laacher See (Prof. Dr. Torsten Dahm _ GFZ)
Die Geofone des Projekts Large-N um den Laacher See (Prof. Dr. Torsten Dahm _ GFZ)

Mehr Informationen werden wir nach Abschluss des Large-N-Projekts gewinnen. Die Geofone sammeln nun noch bis Ende diesen Jahres Daten, die dann ausgewertet werden. Es steht sicherlich nicht zu befürchten, dass der Laacher Vulkan in naher Zukunft hochgeht. Aber da er aktiv ist, wird es irgendwann wohl geschehen. Wie heftig könnte ein solcher Ausbruch sein?  

Wenn er in etwa so stark wäre wie die Eruption von vor 13.000 Jahren, dann wäre das wohl ein Ereignis, das den gesamten Kontinent betreffen würde und für die unmittelbare Region verheerende Folgen hätte: Pyroklastische Ströme und Aschewolken, die sich mit hoher Geschwindigkeit den Vulkanhang hinab bewegen. Diese Ströme könnten weite Gebiete bedecken und schwerwiegende Schäden an Infrastruktur und Vegetation verursachen. Aschewolken könnten den Himmel verdunkeln und den Luftverkehr und das gesamte menschliche Leben in der Region beeinflussen.  

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Ein erheblicher Ausstoß von vulkanischem Material könnte außerdem zu Gesteinsablagerungen führen, die Flüsse blockieren und möglicherweise Schlammlawinen auslösen. Diese Lawinen könnten große Flächen überschwemmen und Siedlungen gefährden. Und die Freisetzung von großen Mengen Schwefeldioxid in die Atmosphäre könnte zu saurem Regen führen, der die Umwelt schädigen und die Wasserqualität beeinträchtigen könnte. Außerdem könnten die in die Atmosphäre eintretenden Partikel kurzfristig das Klima beeinflussen, indem sie Sonnenlicht blockieren und dadurch die globalen Temperaturen vorübergehend verringern.

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Das Geheimnis des Hiawatha-Kraters

Unter dem massiven Eis Grönlands schlummert ein mysteriöser Krater, der den Wissenschaftlern schon lange Rätsel aufgibt. Nun hat man eine absolut überraschende Entdeckung zu diesem Krater gemacht.

Grönland ist ein absolut faszinierender Ort. Es ist die größte Insel der Welt und fast 80 Prozent der Landmasse sind von Eis und Gletschern bedeckt. Wie riesig Grönland ist, sieht man daran, dass selbst der kleine eisfreie Teil der Insel immer noch die Größe von ganz Schweden aufweist. Politisch gehört Grönland als eigenständiger Landesteil zu Dänemark, geographisch liegt es aber in Nordamerika. Das grönländische Eis ist laut Forschern zwischen 400.000 und 800.000 Jahren alt – das ist zwar für unsere Maßstäbe alt, aber in geologischen Zeiträumen betrachtet quasi nur ein Augenblick. Da stellt sich die Frage: Was war eigentlich vor dem Eis und was befindet sich unter dem Eis?

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Unten seht Ihr eine topographische Karte der grönländischen Landfläche unter dem Eisschild. Im äußersten Nordwesten Grönlands befindet sich der Hiawatha-Gletscher. 2015, also vor gar nicht so langer Zeit, machten Forscher dort eine unglaubliche Entdeckung: Unter dem Gletscher befindet sich ein Krater von epischem Ausmaß. 

Topographische Karte des grönländischen Landes

Den Krater entdeckte man bei einer Untersuchung durch die NASA-Mission IceBridge, bei der die Dicke des Eisschilds mit Hilfe von Radargeräten aus der Luft gemessen wurde. Der Hiawatha-Krater erstreckt sich über 31 Kilometer und liegt unter der bis zu einem Kilometer dicken grönländischen Eisdecke. 31 Kilometer – das kann nur durch einen extremst heftigen Einschlag verursacht werden. Zum Vergleich: Der Chicxulub-Krater, bei dem man als Verursacher den Meteor vermutet, der letztlich das Massenaussterben der Dinosaurier einleitete, besitzt einen Durchmesser von 180 Kilometern. Der Hiawatha-Krater ist also schon wesentlich kleiner, aber trotzdem in der Größenordnung der weltverändernden Einschläge. 

Löste der Hiawatha-Krater die Dryas-Kaltzeit aus?

Umso erstaunter waren die Wissenschaftler nach der Entdeckung des Kraters 2015 natürlich: Denn jetzt hatte man die Situation, das man zuerst den Krater gefunden hat und sich dann erst auf die Suche nach den weltweiten Auswirkungen des Einschlags machen musste – beim Chicxulub-Krater war es ja genau andersrum. Die Existenz von Dinosauriern und deren Massenaussterben war lange bekannt, aber der zugehörige Krater fehlte. Und deswegen sprießten nach der Entdeckung des Hiawatha-Kraters die wildesten Hypothesen aus dem Boden, besonders populär war die Idee, dass der Einschlag verantwortlich war für eine ominöse Kaltzeit, die vor 13.000 Jahren begann. 

Die Größe des Hiawatha-Kraters

Anhand der Untersuchung von fossilen Baumstämmen hatten Forscher herausgefunden, dass es in Europa vor 13.000 Jahren zu einem extremen Umschwung im Klima kam, der Flora und Fauna grundlegend verändert hat. Dieser Kälteeinbruch wurde benannt nach einer arktischen Pflanze und heißt Dryas-Kaltzeit. Es hat also irgendwie alles gepasst und alle waren glücklich: Die Erklärung für die Dryas-Kaltzeit war mit dem Hiawatha-Krater gefunden. 

Ganz so einfach ist die Sache dann leider doch nicht. Denn nun haben Forscher noch mal einige Mineralkristalle aus dem Krater genauer unter die Lupe genommen. Die untersuchten Kristalle wurden von Schmelzwasser aus dem Kraterbereich an den Rand des Gletschers geschleppt. Und das Ergebnis von deren Untersuchung hat alle Hypothesen über den Haufen geworfen.

Wie alt ist der Hiawatha-Krater? 

Durch eine geochemische Analyse der herausgespülten Kristalle und einer Messung des radioaktiven Zerfalls ihrer Isotopen gelang man zu einem relativ eindeutigen Ergebnis: Der Krater ist nicht 13.000 Jahre alt, sondern 58 Millionen Jahre. Man hatte sich vorher also ganz leicht verschätzt. Vielleicht fragt Ihr euch jetzt, wie man das Alter so genau feststellen kann. Einige der untersuchten Kristalle, genau genommen Zirkonkristalle, wiesen lineare Bruchmuster auf, die als Beleg dafür dienen, dass sie aus der Zeit des Einschlags stammen. Im Zirkon sind Spuren von radioaktivem Uran enthalten, dessen Zerfall in Blei eine genaue Datierung der Proben ermöglicht. 

Der Hiawatha-Gletscher aus der Luft

Der Einschlag des Hiawatha-Meteors geschah also zu einer Zeit, als die Menschen noch nicht mal annäherungsweise auf der Bildfläche der Evolution aufgetaucht waren. Damals war es viel wärmer und Grönland war übersät von dichten Wäldern, von der heutigen Eiswüste keine Spur. Vermutlich lebten dort damals viele prähistorische Lebewesen, deren Tag von dem Einschlag dann ziemlich vermiest wurde. Der Meteorit traf demnach nämlich nicht auf eine dicke Eisschicht, sondern schlug direkt in den Erdboden ein und das muss wohl so die Energiemenge von mehreren Millionen Hiroshima-Atombomben entsprochen haben.

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Zwar nicht aus dem Hiawatha-Krater, aber mindestens genauso cool: Hol dir dein Bruchstück eines Eisenmeteoriten aus dem Campo del Cielo in Argentinien. Mitgeliefert wird ein Echtheitszertifikat. Verschiedene Größen verfügbar. Schau direkt mal in unserem Shop vorbei:

Das neu datierte Datum für den Krater ist natürlich auch ein ziemlicher Schlag für die Vertreter der Dryas-Hypothese. Der Meeresgeologe James Kennett von der University of California, der einer der führenden Vertreter der Dryas-Hypothese war, gibt jetzt klein bei und sagt: “Das ältere Datum für den Krater ist eine Überraschung. Aber die neuen Forschungsergebnisse liefern ein sehr überzeugendes Argument… Ich glaube jetzt nicht mehr, dass es mit der Dryas-Kaltzeit zusammenhängt.”

Ein schönes Beispiel dafür, wie Wissenschaft funktionieren sollte. Man forscht an verschiedenen Hypothesen, klammert aber nicht verbissen daran, sondern ist immer bereit, sich durch neue Fakten umstimmen zu lassen und freut sich sogar über neue Erkenntnisse. Und natürlich – wie könnte es anders sein – sprießen jetzt neue Hypothesen aus dem Boden. 

Hat der Einschlag für ein weltveränderndes geologisches Ereignis gesorgt?

Wenn der Einschlag vor 58 Millionen Jahren stattfand, könnte er dann für ein anderes weltveränderndes geologisches Ereignis verantwortlich sein? Einige an der neuen Altersbestimmung beteiligten Forscher sind da skeptisch und sagen, dass der anderthalb bis zwei Kilometer große Meteorit, der Hiawatha verursachte, zwar regional verheerend gewesen sei, aber es keine Anzeichen dafür gebe, dass die Staubwolke und die Brände, die dem Einschlag gefolgt sein könnten, das globale Klima vor 58 Millionen Jahren gestört haben könnten. Es gibt aber auch andere Meinungen. Sidney Hemming, Geochemikerin an der Columbia University, hat eine interessante Idee. Vor 55,8 Millionen Jahren ereignete sich das sogenannte Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum. 

Das Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum bezeichnet einen weltweiten Temperaturanstieg, der etwa 100.000 bis 200.000 Jahre andauerte, geologisch gesehen ist das relativ kurz. Die globale Durchschnittstemperatur stieg um sechs bis acht Grad. Vor 58 Millionen Jahren schlug der Hiawatha-Meteorit ein, vor 55,8 Millionen Jahren begann ein globaler Temperaturanstieg. Wäre doch gelacht, wenn man die dazwischen liegenden 2,2 Millionen Jahre nicht wegoptimieren könnte, um eine spektakuläre wissenschaftliche Hypothese aufstellen zu können. Genau das schlägt Sidney Hemming vor, die sagt, dass man sich mit den genauen Zeitangaben nicht so sicher sein könnte und dass der Hiawatha-Einschlag doch die Ursache für das Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum sein könnte. Aber Stand der Dinge jetzt muss man einfach sagen, dass es weiterhin ein absolutes Rätsel ist, ob und wenn ja, welche Auswirkungen der Hiawatha-Einschlag auf die Umwelt hatte. Das Ganze ist also irgendwie eine Art geologischer Kriminalfall und es bleibt spannend.

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