Neue Studie bringt gewaltige Mantelanomalien mit Flutbasalt-Eruptionen in Verbindung die Massensterben verursachten
Im Laufe der Geschichte des Lebens auf der Erde kam es alle paar hundert Millionen Jahre zu gewaltigen Aussterbeereignissen, die einen Großteil des Lebens auslöschten und somit Platz für einen Neustart schafften. Mindestens eines von sieben bekannten Großereignissen hing mit gewaltigen Vulkaneruptionen zusammen, die gut zwei Millionen Jahre andauerten und große Teile des heutigen Sibiriens mit Lava überfluteten. Dabei entstand ein Plateau aus Basaltgestein, das als Sibirischer Trapp bekannt ist. Es kam zu klimatischen Umwälzungen, in deren Folge vor etwa 252 Millionen Jahren fast alles Leben zu Wasser, zu Lande und in der Luft ausstarb. Erst vor rund 65 Millionen Jahren entstand im heutigen Indien der Dekkan-Trapp – ihm wird eine Mitschuld am Verschwinden der Dinosaurier gegeben.
Angesichts dieser unvorstellbaren Naturgewalten sind Forscher auf der ganzen Welt bemüht, herauszufinden, wie es zu solchen Supereruptionen kommen konnte – und natürlich, ob sie sich heutzutage wiederholen könnten.
Ein internationales Forschungsteam hat nun neue Hinweise auf den Ursprung der größten Vulkanausbrüche der Erdgeschichte gefunden. Das Team um Annalise Cucchiaro von der University of Wollongong in Australien untersuchte die beiden schon länger bekannten „Large Low-Shear-Velocity Provinces“ (LLSVPs), die sich unter dem Pazifik und unter Afrika befinden. Die Forscher griffen auf Daten der seismischen Tomografie zurück und führten verschiedene Computersimulationen durch. Sie kamen zu dem Schluss, dass es sich bei den Provinzen – in denen sich durch Erdbeben erzeugte Scherwellen langsamer ausbreiten als im umgebenden Mantelmaterial – um Anomalien im tiefen Erdmantel handelt, in denen das Gestein zwischen 150 und 300 Grad heißer ist als das umgebende Mantelmaterial.
Es handelt sich also um mehrere tausend Kilometer große Zonen aus plastischem Gestein, die riesigen Blasen ähneln und daher BLOBS genannt werden. Computersimulationen ergaben, dass die Dichte der BLOBS trotz der höheren Temperatur um etwa 1,5 Prozent größer ist als die des übrigen Mantelgesteins in gleicher Tiefe. Die BLOBS gelten als Geburtsregionen der Mantelplumes, die für einen Großteil des Hotspot-Vulkanismus verantwortlich sind. Von hier aus könnten über Hunderte Millionen Jahre hinweg jene Mantelplumes aufgestiegen sein, die an der Erdoberfläche zu den verheerenden Vulkanausbrüchen der Flutbasaltprovinzen führten.
Zusätzlich analysierte das Team verschiedene Mantelströmungsmodelle, in denen sich diese BLOBS bewegen und verformen. Besonders auffällig: In den Modellen entstehen Mantelplumes bevorzugt entweder direkt über dem Inneren dieser BLOBS oder am Rand – je nachdem, wie stark sie sich neigen. Die Studie zeigt, dass viele historische Eruptionen in einem Umkreis von nur fünf Grad um die Ränder der beiden BLOBS stattfanden. Das deutet darauf hin, dass Plumes nicht zwingend vertikal aufsteigen, sondern leicht geneigt verlaufen können.
„Unsere Ergebnisse sprechen dafür, dass diese basalen Mantelstrukturen dynamisch sind – sie verformen sich und bewegen sich über geologische Zeiträume hinweg. Und genau aus ihrem Inneren steigen bevorzugt Mantelplumes auf“, erklärt Cucchiaro. Überraschend sei auch, dass nicht nur die klassischen „Plume-Köpfe“, also die besonders großen Magmapulse, sondern auch kleinere, langlebige Ausbrüche – sogenannte Plume-Schwänze – mit den BLOBS in Verbindung stehen.
Die Frage, ob von diesen Mantelanomalien auch heute noch eine Gefahr ausgeht, beantwortet die Studie nicht direkt. Dennoch scheint es so zu sein – denn die „Large Low-Shear-Velocity Provinces“ wurden mit modernen Methoden nachgewiesen und gelten als aktiv. Zudem liegt das Zentrum der pazifischen Anomalie unter Hawaii und könnte mit dem dortigen Hotspot-Vulkanismus in Verbindung stehen. Der Blob unter Afrika hat zwei Ausläufer; einer liegt östlich und reicht bis unter das Rift Valley.
(Quelle: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02482-z)