Der Ätna auf Sizilien ist einer der rätselhaftesten Feuerberge der Welt. Denn wie Europas aktivster Vulkan entstand und warum er so häufig ausbricht, ist bis heute nicht zufriedenstellend erklärt. Ein Team um den Geophysiker Sébastien Pilet von der Universität Lausanne stellt nun eine ungewöhnliche Hypothese über den Feuerberg vor, die den Ätna zu einem weltweit einzigartigen Vulkan machen würde. Wie das Team in der Fachzeitschrift »Journal of Geophysical Research – Solid Earth« schreibt, stammt die Lava des Vulkans vermutlich aus einer Zone an der Oberseite des Erdmantels, in der sich immer wieder Taschen aus geschmolzenem Gestein bilden. Damit würde der Ätna nicht in eine der drei »normalen« Gruppen von Vulkanen fallen, sondern in eine vierte, zu der sonst nur sehr kleine untermeerische Vulkane gehören.

Fast alle Vulkane der Erde gehören zu einer von drei Arten: Sie stehen an einem Mittelozeanischen Rücken, wo Erdplatten auseinanderdriften und Magma aufquellen lassen, an einem Hotspot, der von aufsteigender Schmelze aus dem tiefen Erdmantel gespeist wird, oder an einer Subduktionszone, in der Wasser aus einer in die Tiefe abtauchenden Erdplatte das Gestein des Mantels durch die Erniedrigung des Schmelzpunkts darüber schmelzen lässt. Die dabei entstehenden Gesteinsschmelzen haben jeweils sehr charakteristische chemische Zusammensetzungen. Und während der Ätna mit der südlich von Sizilien abtauchenden Afrikanischen Platte in Zusammenhang steht, ist seine Lava anders zusammengesetzt, als man es in so einer Situation erwarten würde. Sie ähnelt eher Hotspot-Vulkanen im Inneren von Erdplatten. Doch unter Sizilien ist kein Hotspot.

Das spricht für eine ganz andere Quelle des geschmolzenen Gesteins im Vulkan. Und es gibt auch eine weitere Region, in der regelmäßig das eigentlich feste Gestein der Tiefe aufschmilzt. Schon vor Jahrzehnten nämlich zeigten Messungen von Erdbebenwellen, dass sich an der Untergrenze der Erdplatten eine relativ weiche Schicht anschließt, in der sich Erdbebenwellen ungewöhnlich langsam bewegen. Sie wird als Asthenosphäre bezeichnet und wurde durch die Auswertung von seismischen Wellen beim großen Erdbeben von Chile im Jahr 1960 entdeckt. Was es mit dieser Schicht auf sich hat, war lange ungeklärt. Seit etwa der Jahrtausendwende verdichten sich die Anzeichen dafür, dass hier ein kleiner Anteil des Gesteins – weniger als ein Prozent – geschmolzen ist und sich nach und nach an der Unterseite der Erdplatte in etwa 80 Kilometern Tiefe sammelt. Wegen der besonderen Bedingungen an Subduktionszonen sammelt sich hier auffallend viel Schmelze.

Im Jahr 2006 beschrieben Fachleute erstmals, dass dieses Magma auch Vulkane erzeugen kann. Solche »Petit-Spot-Vulkane« sind nur einige Dutzend bis wenige Hundert Meter hoch und entstehen dort, wo eine in den Erdmantel abtauchende Platte beginnt, sich nach unten zu biegen. Dort kann das geschmolzene Gestein durch Risse aufsteigen und bildet in Tausenden Metern Wassertiefe winzige Vulkankegelchen. Der Ätna dagegen ist deutlich größer, und das führen Fachleute darauf zurück, dass sich unter dem Vulkan zwei große Bruchzonen im Untergrund schneiden. Sie öffnen der Gesteinsschmelze des oberen Mantels, die sonst nur quasi tröpfchenweise aufsteigt, einen Weg nach oben. Die Hypothese der Mantelschmelze als Quelle des Ätna erklärt nach Ansicht der Fachleute um Pilet nicht nur, warum der Berg so seltsame Lava fördert – sondern auch, warum er so häufig ausbricht. Während in anderen Vulkanen eine Magmakammer erst aus der Tiefe wieder aufgefüllt werden muss, hat der Ätna demnach quasi eine direkte Rohrleitung in die Magmafabrik des oberen Erdmantels.