Axial Seamount – Der aktivste Unterwasservulkan im Nordpazifik
Der Axial Seamount ist ein sichelförmiger Unterwasservulkan im Nordostpazifik, rund 480 km westlich der Küste von Oregon in den USA. Er liegt direkt auf dem Juan-de-Fuca-Rücken, einem mittelozeanischen Spreizungszentrum, wo sich die ozeanische Juan-de-Fuca-Platte von der Pazifischen Platte mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 cm pro Jahr entfernt. Gleichzeitig befindet sich unter dem Vulkan der sogenannte Cobb-Hotspot: Hierbei handelt es sich um eine schlauchartige Magmaaufstiegszone, die im tief liegenden Erdmantel ihren Ursprung findet und bis zur Erdkruste hinauf reicht. Seit Millionen von Jahren wandert die Ozeankruste über diesen Hotspot hinweg und es bildete sich eine Kette submariner Vulkane, die als Cobb-Eickelberg-Seamount-Kette bekannt ist. Diese einzigartige Überlagerung von Hotspot und mittelozeanischem Rücken macht den Axial Seamount zu einem geologisch besonders komplexen und aktiven System. Obgleich diese Konstellation nicht wirklich einzigartig ist, denn auch auf Island findet sich die Kombination von divergenter Plattengrenze mit einem Hotspot.
Der Vulkan erhebt sich gut 700 Meter über zentralen Juan-de-Fuca-Rücken. Geht man vom Grund des Ozeans am Fuße des Rückens aus, ist der submarine Vulkan ca. 1100 Meter hoch und sein Gipfel liegt rund 1.400 Meter unter dem Meeresspiegel. Im Zentrum befindet sich eine markante, rechteckige Caldera mit einer Größe von 3 mal 8 Kilometer, die vermutlich vor etwa 31.000 Jahren entstand. Diese Struktur ist nach Südosten hin geöffnet und von bis zu 150 Meter hohen Randverwerfungen begrenzt. Zwei große Riftzonen ziehen sich vom Zentralbereich aus etwa 50 Kilometer nach Nordosten und Südwesten. Die Vulkanflanken sind von zahlreichen Spalten, Kratern, Lavaströmen und kleineren Erhebungen durchzogen, darunter mehrere Kuppeln mit Höhen von 100 bis 300 Meter.
Ein besonderes Merkmal des Axial Seamount ist seine hydrothermale Aktivität. Entlang der Riftzonen und in der Caldera treten sogenannte Black Smoker auf. Hierbei handelt es sich um heiße, mineralreiche Quellen, deren Öffnungen an den Spitzen mehrerer Meter hoher schornsteinähnlicher Türme liegen. Die Quellen fördern bis zu 300 Grad heiße Fluide, die reich an gelösten Metallen sind, die bei Kontakt mit Meerwasser Sulfide bilden und ausfallen. Diese Quellen bilden die Grundlage für einzigartige Ökosysteme in der Tiefsee. Trotz völliger Dunkelheit und extremem Druck leben dort dichte Gemeinschaften spezialisierter Organismen wie Röhrenwürmer, Muscheln, Bakterienmatten und Garnelen, die nicht auf Sonnenlicht, sondern auf chemosynthetische Energiequellen angewiesen sind. In vergleichbaren Ökosystemen könnte die Wiege des Lebens auf der Erde liegen.
Petrografisch besteht der Axial Seamount hauptsächlich aus tholeiitischen Basalten, wie sie für ozeanische Rücken typisch sind. Diese enthalten vor allem Plagioklas, Klinopyroxen und Olivin. Kissenlaven sind weit verbreitet, insbesondere entlang der Calderawände. Die Zusammensetzung der Laven weist darauf hin, dass sie aus relativ homogenem, wenig differenziertem Magma stammen – ein Hinweis auf eine vergleichsweise direkte Verbindung zwischen Mantelquelle und Oberfläche.
Die jüngste Eruptionsgeschichte des Axial Seamount ist außergewöhnlich gut dokumentiert. Die Ausbrüche von 1998, 2011 und 2015 konnten dank seismischer Messnetze, Drucksensoren und Tauchrobotern genau überwacht und kartiert werden. Dabei entstanden neue Lavaströme mit Dicken von bis zu 13 m und Breiten von über 1,5 km. Diese Eruptionen begruben mehrfach zuvor installierte Instrumente und bestätigten, dass der Vulkan gegenwärtig das aktivste Eruptionszentrum im gesamten Nordpazifik ist. Frühere Ausbrüche lassen sich durch radiometrische Datierungen bis ins 5. Jahrhundert n. Chr. zurückverfolgen.
Der Axial Seamount ist ein herausragendes Beispiel für die Dynamik ozeanischer Vulkansysteme und bietet durch seine Zugänglichkeit, Aktivität und instrumentelle Überwachung einmalige Einblicke in submarine Vulkangeologie, Tektonik und Tiefseeökologie.
