Entstehung und Bedeutung von Unterwasservulkanen und ihren Eruptionen anhand aktueller Beispiele
Unterwasservulkane (auch submarine Vulkane oder Seamounts genannt) sind Vulkane, deren Ausbrüche unterhalb der Meeresoberfläche stattfinden, wobei erst kürzlich aufgetauchte Vulkaninseln oft als submarine Vulkane angesehen werden. Zu bedenken ist, dass jeder Inselvulkan einst unter Wasser zu eruptieren begann, bis er so groß geworden ist, dass seine Spitze über dem Meeresspiegel reicht. Unterwasservulkane stellen die häufigste Vulkanform auf der Erde dar, bleiben jedoch weitgehend unsichtbar, da sie sich in schwer zugänglichen Tiefen der Ozeane befinden. Trotz ihrer „Unsichtbarkeit“ spielen sie eine zentrale Rolle in der geologischen Entwicklung der Erde, insbesondere bei der Bildung neuer ozeanischer Kruste.
Entstehung und Verbreitung
Unterwasservulkane entstehen vor allem an drei tektonischen Strukturen: mittelozeanischen Rücken, Subduktionszonen und Hotspots. An mittelozeanischen Rücken, wie dem Mittelatlantischen Rücken, driften tektonische Platten auseinander. Magma steigt aus dem Erdmantel auf und erstarrt, wodurch neue ozeanische Kruste entsteht. Dabei bilden sich untermeerische Gebirgszüge, die oft tausende Kilometer lang sind.
In Subduktionszonen hingegen taucht eine ozeanische Platte unter eine andere ab. Dabei schmilzt Material teilweise auf und führt zu Vulkanismus, der sowohl unter Wasser als auch auf Inselbögen auftreten kann. Die Inselbögen bilden sich hinter der Subduktionszone. Eine Sonderform stellen „Petit Spots“ dar, die vor den Tiefseegräben der Subduktionszonen entstehen.
Hotspots sind stationäre Magmaplumes im Erdmantel, die unabhängig von Plattengrenzen Vulkanismus erzeugen, wie etwa im Hawaii-System. Magma aus dem Erdmantel brennt sich dabei einen Weg durch die Erdkruste, was besonders häufig in den Ozeanen passiert. Es bildet sich eine Vulkankette, von denen immer nur die jüngsten Vulkane aktiv sind.
Charakteristische Eigenschaften
Ein entscheidender Faktor für das Verhalten submariner Eruptionen ist der Wasserdruck. In großen Tiefen verhindert der hohe Druck das explosive Entweichen von Gasen, wodurch Lava häufig ruhig austritt und schnell erstarrt. Dabei entstehen typische „Kissenlaven“ (pillow lava), die charakteristisch für submarine Vulkaneruptionen sind. Bei explosiven Unterwassereruptionen können auch große Mengen Bimsstein entstehen, die aufschwimmen und auf dem Wasser Bimssteinteppiche bilden, die für die Schifffahrt gefährlich sind. Oft entstehen im Zusammenhang mit diesen Eruptionen Wasserverfärbungen und Dampfentwicklungen.
In geringeren Tiefen oder bei flachen submarinen Vulkanen kann es hingegen zu explosiven Reaktionen zwischen Magma und Wasser kommen. Diese sogenannten phreatomagmatischen Explosionen können äußerst energiereich sein und sogar Tsunamis auslösen.
Durchstoßen Tephra und Vulkanasche in starken Explosionen die Wasseroberfläche, spricht man von surtseyanischen Eruptionen.
Unterwasservulkane sind maßgeblich an der Plattentektonik beteiligt, da sie kontinuierlich neue ozeanische Lithosphäre erzeugen. Zudem bilden sie hydrothermale Systeme, sogenannte „Black Smoker“, die heiße, mineralreiche Flüssigkeiten in den Ozean abgeben. Diese Systeme gelten als mögliche Orte der Entstehung frühen Lebens auf der Erde.
Die Erforschung submariner Vulkane ist technisch anspruchsvoll. Moderne Methoden umfassen seismische Messnetze, autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) und ferngesteuerte Tauchroboter (ROVs). Trotz dieser Fortschritte bleibt ein großer Teil submariner Vulkanaktivität unentdeckt, da viele Eruptionen in großer Tiefe und ohne direkte Oberflächensignale stattfinden.
Bedeutende Beispiele von Unterwasservulkanen
Ein gut untersuchter Unterwasservulkan ist der Axial Seamount im Nordostpazifik, der regelmäßig eruptiert und umfassend überwacht wird. Ebenso bekannt ist der Kick ’em Jenny in der Karibik, der aufgrund seiner Nähe zu bewohnten Gebieten besondere Aufmerksamkeit erhält. Viele Unterwasservulkane gibt es entlang des Kermadecgrabens nördlich von Neuseeland. Hier liegt z.B. der Havre-Seamount.
Hunga Tonga–Hunga Haʻapai (Tonga 2022)
Ein besonders bedeutendes Ereignis war die Eruption des Vulkans Hunga Tonga–Hunga Haʻapai im Januar 2022, Hunga Tonga–Hunga Haʻapai Eruption 2022. Dieser submarine Vulkan im Südpazifik verursachte eine der stärksten jemals gemessenen vulkanischen Explosionen der modernen Beobachtungsgeschichte.
Die Eruption war außergewöhnlich, da sie eine enorme Menge Meerwasser in das Magmasystem einbezog. Dies führte zu extrem intensiven phreatomagmatischen Explosionen. Die Eruptionssäule erreichte Höhen von bis zu etwa 50–58 Kilometern und durchbrach damit die Stratosphäre deutlich. Zusätzlich erzeugte die Explosion eine globale Druckwelle, die mehrfach um die Erde lief und weltweit messbar war.
Besonders bemerkenswert war die Entstehung eines großflächigen Tsunamis, der nicht primär durch ein Erdbeben, sondern durch die explosive Verdrängung von Wassermassen ausgelöst wurde. Zudem wurde eine erhebliche Menge Wasserdampf in die Stratosphäre eingebracht, was potenzielle Auswirkungen auf das Klimasystem hatte.
Die Hunga-Tonga-Eruption gilt heute als Schlüsselereignis für das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Vulkanismus, Ozeanen und Atmosphäre.
Unterwasservulkan-Eruption in der Bismarcksee (Papua-Neuguinea 2026)
In der Bismarcksee vor Papua-Neuguinea ist zum Zeitpunkt des Erscheinens dieses Artikels eine aktive submarine Eruption im Gange, die erst im Mai 2026 durch Satelliten- und Aschewolkenanalysen entdeckt wurde. Hinweise deuten darauf hin, dass ein bislang kaum dokumentiertes vulkanisches System in etwa 500–1300 m Wassertiefe aktiv geworden ist, das auf der Naht zwischen der Nördlichen und der Südlichen Bismarckplatte liegt. Beobachtet wurden mehrere Kilometer hohe Dampfsäulen sowie großflächige Wasserverfärbungen und Bimssteinteppiche von mehreren Kilometern Ausdehnung, die typisch für explosive Aktivität unter Wasser sind. Der Ausbruch steht in Zusammenhang mit seismischen Schwärmen entlang einer tektonisch komplexen Übergangszone zwischen Transform- und Spreizungsstrukturen der Bismarck-Platte und könnte bereits seit dem 8.–9. Mai andauern.
Fazit
Unterwasservulkane sind ein zentraler Bestandteil der Erdgeologie. Sie formen den Ozeanboden, beeinflussen globale Stoffkreisläufe und können unter bestimmten Bedingungen extreme Naturereignisse auslösen. Ereignisse wie die Hunga-Tonga-Eruption zeigen, dass submarine Vulkanismusprozesse nicht nur lokale, sondern auch globale Auswirkungen haben können.