Viele Menschen haben schon einmal Luftbilder von Hawaii gesehen – jener exotischen Inselgruppe, die wie an einer Perlenkette aufgereiht inmitten des Pazifiks liegt. Hawaii ist entstanden, weil sich weit unter dem Meeresboden eine Art Schwachstelle befindet. Tief im Untergrund an der Grenze von Erdkruste und Erdmantel wallt permanent besonders heißes und leichtes Magma nach oben. Immer wieder wird es bis an die Oberfläche gepresst. Es ergießt sich am Meeresgrund ins Meer oder entlädt sich in kleinen vulkanischen Eruptionen an Land. Hotspot nennt man diese stetig glühenden Stellen in den Ozeanen, an denen die Magmamassen besonders leicht emporwallen. Im Laufe von Jahrmillionen schiebt sich die ozeanische Platte über den Hotspot hinweg, sodass dieser immer wieder neue Inseln aufwirft. So entsteht die typische Inselkette. Ob es im Atlantischen Ozean ebenfalls einen solchen typischen Hotspot gibt, der heute noch aktiv ist, war unter Experten bislang umstritten.

Um zu klären, ob es in geologisch jüngerer Zeit – also in den vergangenen Jahrtausenden – magmatische Aktivität gegeben hat, nahmen die Forscher die Sediment-Echolot-Daten zu Hilfe. Diese zeigten, dass auf dem Sediment am Meeresboden Massen erstarrten Magmas liegen. Das Magma muss also in jüngerer Zeit aus dem Untergrund emporgequollen sein und sich auf das ältere Sediment gelegt haben. Die Ergebnisse von Wolfram Geißler und Paul Wintersteller legen also nahe, dass es sich bei Tristan da Cunha tatsächlich um einen aktiven Hotspot handelt. Bislang hatte es nur einige wenige unsichere Hinweise darauf gegeben. So hatten deutsche und japanische Forscher vor einigen Jahren den Meeresboden um Tristan da Cunha mit seismischen und elektromagnetischen Geräten untersucht, die tief ins Gestein hineinblicken. Die Messdaten deuteten an, dass es dort eine Schwachstelle ähnlich wie beim hawaiianischen Hotspot geben könnte. Für eine sichere Aussage aber waren diese Indizien zu schwach.

Mit den detaillierten Daten vom Meeresboden haben die AWI- und MARUM-Experten jetzt die entscheidenden Indizien nachgeliefert. „Um ganz sicher zu gehen, müssen wir noch Gesteinsproben vom Meeresgrund holen“, sagt Wolfram Geißler. „Aber wir gehen schon jetzt davon aus, dass es sich um einen heute noch aktiven Hotspot handelt.“

Original-Publikation

Wolfram H. Geissler, Paul Wintersteller, Marcia Maia, Anne Strack, Janina Kammann, Graeme Eagles, Marion Jegen, Antje Schloemer und Wilfried Jokat: "Seafloor evidence for pre-shield volcanism above the Tristan da Cunha mantle plume", 11. September 2020, nature communications, DOI: 10.1038/s41467-020-18361-4