Flutbasalt-Eruptionen lösten Klimakatstrophen aus

  • Flutbasalt-Eruptionen lösten Klimakatastrophen aus
  • Eine neue Studie zeigt, dass Temperaturrekorde vor Eruptionsbeginn erreicht wurden
  • Magmenaufstieg wurde neu modelliert

Flutbasalt-Eruption zeitgleich mit Asteroiden-Einschlag

Schon lange bevor der Mensch auf der Erde wandelte, gab es Probleme mit dem Klima. Dieses kann zwar über lange Zeiträume hinweg stabil sein, doch es kam im Laufe der Erdgeschichte öfters zu großen Umwälzungen, die ein Massensterben verursachten. Neben Kometeneinschlägen und Strahlungsstürme zeichneten sich Vulkaneruptionen für das verschwinden ganzer Spezies verantwortlich. Oft denkt man bei diesen Naturkatastrophen an explosive Eruptionen von Supervulkanen, doch auch effusive Eruptionen zeichneten sich dafür verantwortlich. Bei diesen Vulkanausbrüchen wurden gigantische Mengen Basaltlava gefördert, die bis zu 1000 m mächtige Ablagerungen schufen, die sehr große Areale bedeckten. Solche Lavamengen wurden nicht in wenigen Tage, Wochen, oder Monaten gefördert, sondern sie hielten mehrere Jahrtausende Jahre an. Sie schufen sogenannte Flutbasaltprovinzen, von denen der Dekkan Trapp in Indien und der Columbia-River-Basalt zwei prominente Beispiele sind. Der Columbia-River-Basalt wurde vor 16,5 Millionen Jahren gefördert und ist deutlich kleiner, als der 66,5 Millionen Jahre alte Dekkan Trapp. Seine Eruption lässt sich mit dem Einschlag des Chicxulub-Asteroiden korrelieren, der seinerzeit den Untergang der Dinosaurier einleitete. Einige Autoren sind der Meinung, dass der Vulkanausbruch seinen Teil zum Verschwinden der Dinos beigetragen haben könnte.

Klimakatastrophen bereits Hunderttausende Jahre vor den Flutbasalt-Eruptionen

Bekannt ist, dass die Entstehung der Flutbasalt-Provinzen massive Auswirkungen auf das Weltklima hatten: es wurden gewaltige Mengen Kohlendioxid freigesetzt. Das Treibhausgas sorgte für eine Klimakatastrophe in Form einer Wärmeperiode. Eine neue Studie untersuchte die Klimaveränderungen genauer und kommt zu dem Schluss, dass der Höhepunkt der ausgelösten Warmzeiten bereits bis zu 200.000 Jahre vor dem Höhepunkt der Eruptionen einsetzte. Die Forscher Xiaochuan Tian und W. Roger Buck von der Columbia University in New York renderten mehrere Simulationen auf Basis moderner Datensätze zum Paläoklima und erhielten ein Modell, nach denen bereits während der Magmenmigration in die Erdkruste gewaltige Mengen Kohlendioxid freigesetzt wurden. Die Mengen waren weitaus größer, als der Kohlendioxid-Flux während der Eruption. Eigentlich ist diese Erkenntnis nicht erstaunlich, denn wir wissen ja, dass Kohlendioxid auch im Vorfeld kleinerer Eruptionen als erstes freigesetzt wird. Daher beobachten Vulkanologen an ihren Hausvulkanen ja auch den Gasflux vor einer Eruption, wobei ein Anstieg der Kohlendioxidfreisetzung auf einen Magmenaufstieg hindeutet.

Das neue Modell erklärt auch, warum die Eruption des Dekan-Trapp nicht dem globalen Winter entgegenwirkte, der durch den Einschlag des Chicxulub-Asteroiden ausgelöst wurde und zum Aussterben der Dinosaurier führte: die Warmphase durch die Dekkan-Trapp-Eruption ereignete sich bereits einige Hunderttausende Jahre früher.

Natürlich schoss auch mir der Gedanke durch den Kopf, ob nicht der aktuelle Kohlendioxid-Anstieg, der für den anthropogenen Klimawandel verantwortlich gemacht wird, vielleicht natürliche Ursachen haben könnte und durch große Magmenmengen ausgelöst wird, die in die Erdkruste eindringen. Doch solche Vorgängen laufen sehr wahrscheinlich nicht im Verborgenen ab und müssten eine Reihe weiterer Nebeneffekte auslösen, die unseren Forschern nicht entgehen dürften.

Magmenaufstieg mit Hindernis

Laut den Autoren der Studie hatte das Magma vor den Flutbasalt-Eruptionen gewaltige Schwierigkeiten aufzusteigen. Es drang zunächst in den unteren Krustenbereich ein, doch der Aufstieg aufgrund des Dichteunterschieds zwischen Schmelze und Krustenmaterial stoppt bald, als sich der isostatische Druckunterschied ausglich. Es kam zu einen langwierigen Prozess, bei dem die Erdkruste mit einer Vielzahl Magmatischer Gänge durchzogen wurde, aufweichte und an Dichte zunahm und zwar solange, bis das Gestein der oberen Kruste schwerer war als das aufsteigende Magma. Erst dann soll es zum finalen Magmenaufstieg gekommen sein, der in den Eruptionen endete. (Quelle: https://www.nature.com/articles/s41561-022-00939-w)

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