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Vulkanismus: Wie kommt das Magma in den Vulkan?

Ob Hawaii oder Teneriffa - manche Vulkane stehen dort, wo es sie nicht geben sollte: inmitten von Erdplatten. Nun muss wohl ihre Entwicklungsgeschichte umgeschrieben werden.
Lavastrom am Mauna Loa

Wie am Fließband entstehen über die Jahrmillionen neue Vulkane in der Kette der Hawaiiinseln. Genährt werden sie von Magma, das in engen, als Jets bezeichneten Röhren aus dem Mantel in die Kruste aufsteigt, sich dort dann blasenartig ausdehnt und schließlich an der Erdoberfläche austritt – so lautet eine gängige Theorie zur Entstehung dieser so genannten Hotspot-Vulkane, die sich inmitten von Erdplatten bilden. Doch diese Theorie der Mantel-Plumes sei falsch, behaupten nun Vulkanologen um Don Anderson vom California Institute of Technology in Pasadena und seine Kollegen: Denn niemand habe diese rund 300 Kilometer breiten Jets bislang nachweisen können, so die Forscher. Das sehr dichte Netz an seismischen Stationen liefere aber mittlerweile so viele gute Daten, dass selbst sehr schmale Jets ausgeschlossen werden können.

Stattdessen steigt Magma nur in sehr großen Blasen mit mehreren tausend Kilometern Durchmesser langsam aus dem Mantel auf, während an den Rändern in einem dünnen Streifen kühlere Bruchstücke aus der festen Kruste absinken. Und diese Bewegung werde nicht durch Hitze aus dem Erdinneren angetrieben, sondern durch die Abkühlung an der Erdoberfläche. Dieses Verhalten entspreche der bereits vor 100 Jahren postulierten Theorie der Mantelkonvektion, so Anderson: Wenn Gesteinsmaterial in der Erdkruste abkühlt, sinkt es in die Tiefe und verdrängt im Mantel Magma, das dadurch zum Aufstieg gezwungen wird. Deshalb stammt das Magma aus den oberen 200 Kilometern des Mantels und nicht aus mehreren tausend Kilometern Tiefe, wie in der gängigen Theorie beschrieben. Die leichte Gesteinsschmelze steigt auf, bis sie an die Untergrenze der Gesteinsplatten der Kruste gelangt, wo sie durch Spalten und Brüche bis an die Erdoberfläche gepresst werden kann.

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