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Massensterben: Magmagase verursachten Massenaussterben

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Vulkanische Gase von Flutbasalten können Massenaussterben verursachen, bevor die Hauptmasse der Gesteinsschmelze überhaupt an die Oberfläche gelangt. Zu diesem Schluss kommen Forscher um Stephan Sobolev vom Geoforschungszentrum Potsdam nach Untersuchungen an mehreren Dutzend Gesteinsproben der so genannten Sibirischen Flutbasalte. Diese Lavamassen ergossen sich vor etwa 250 Millionen Jahren über den Superkontinent Pangäa und lösten das Massensterben an der Grenze vom Perm zur Trias aus. Die Forscher entdeckten, dass der Magmakörper bis zu 15 Prozent geschmolzener ozeanischer Kruste enthielt und deswegen große Mengen Gase wie Chlorwasserstoff (Salzsäure), Schwefeldioxid und Kohlendioxid freisetzte, die vor der eigentlichen Eruption in die Atmosphäre gelangten und eine Klimakrise auslösten.

Flutbasalte sind geologische Provinzen, in denen binnen kurzer Zeit gigantische Mengen dünnflüssiger Schmelze in tausende Kubikkilometer großen Lavaflüssen an die Oberfläche treten und sich schichtweise zu ausgedehnten vulkanischen Plateaus stapeln. Weltweit gibt es mehrere dieser Provinzen, von denen einige mit globalen Massenaussterben in Zusammenhang stehen. Wissenschaftler vermuten, dass die vulkanischen Gase, die während der Eruption gefördert wurden, eine Klimakatastrophe auslösten. Allein: Nach dem bisherigen Verständnis reicht das mit dem Magma geförderte Gas dazu nicht aus.

Die Ursache für diese gewaltigen Eruptionen, da sind sich alle Forscher einig, befindet sich im Mantel: Alle Modelle verlangen eine hunderte Kilometer große Blase aus etwa 1600 Grad Celsius heißem Magma – ein Plume –, die von unten auf die Kruste trifft. Die Lösung für die verbleibenden Probleme des Modells sehen die Wissenschaftler in einer veränderten Zusammensetzung des Magmas, die sie nun auch anhand von Gesteinsproben nachweisen konnten. Etwa ein Fünftel dieses Magmakörpers bestand nach den Erkenntnissen der Forscher aus schwerem Krustenmaterial, das seinen Auftrieb reduzierte.

© Stephan Sobolev
Mantelplume frisst sich in die Erdkruste

Deswegen wölbte der Plume die Erdkruste nicht kilometerhoch auf, sondern fraß sich lediglich von unten in die kalte Lithosphäre – eine weitere bislang rätselhafte Eigenschaft der Flutbasalte. Dieser Prozess erfordert deutlich mehr heißes Magma als in den klassischen Modellen veranschlagt, und dieses setzt die erforderlichen zusätzlichen Mengen Gase frei. Während sich das Magma durch die Kruste fraß, trieb es eine Front aus vulkanischen Fluiden vor sich her, die die Atmosphäre vergifteten und die Meere versauern ließen. An der Grenze zwischen Perm und Trias starben deshalb allein 96 Prozent aller Meereslebewesen aus. Als schließlich zigtausende Kubikkilometer Lava ausströmten, war die eigentliche Katastrophe schon geschehen.

37. KW 2011

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 37. KW 2011

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  • Quellen
Nature 10.1038/nature10385, 2011

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