In den Weltmeeren gibt es einige große Schild-Vulkane, bei denen die Lava normalerweise nicht in heftigen Explosionen aus dem Krater geschleudert wird, sondern sich langsam durch lange Magmagänge ausbreitet, bevor sie aus einer Spalte an der Flanke des Vulkans austritt. Beim jüngsten Ausbruch des Sierra Negra-Vulkans auf den Galapagos-Inseln, die knapp tausend Kilometer vor Südamerika im Pazifik liegen, bog einer dieser Magmagänge im Juni 2018 in der Nähe der Küste scharf nach Norden ab. Dieser 15 Kilometer lange Magmagang samt eines Knicks entstand beim Zusammenwirken von drei unterschiedlichen Kräften im Untergrund. Das erklären Timothy Davis und Eleonora Rivalta vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in Potsdam gemeinsam mit Marco Bagnardi und Paul Lundgren vom NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena auf Basis von Computermodellen jetzt in der Zeitschrift Geophysical Research Letters.
Bereits vor dem Ausbruch hatten die Forschenden in Kalifornien in den Daten von Radar-Satelliten gesehen, dass sich an der Flanke des 1140 Meter hohen Sierra-Negra-Vulkans die Oberfläche rund zwei Meter hoch aufgewölbt hatte: Diese etwa fünf Kilometer breite Wölbung zog sich vom Kraterrand aus rund zehn Kilometer in West-Nordwest-Richtung und bog in der Nähe der Küste in einem rechten Winkel nach Nord-Nordost ab. Was es mit dieser Struktur und ihrem verblüffenden Knick auf sich hatte, bekamen Timothy Davis und sein Team dann mit Hilfe von Computermodellen heraus.
Treibende Kraft 1: Hotspot unter den Galapagos-Inseln
Wie bei vielen anderen Vulkanen mitten in den Weltmeeren auch, verbirgt sich unter den Galapagos-Inseln ein „Hotspot“. Seit mindestens 20 Millionen Jahren steigt dort heißes Gestein ähnlich einer festen, aber schwer verformbaren Knetmasse tief aus dem Erdinneren langsam in die Höhe. Wie ein Schweißbrenner schmilzt sich dieser bis zu 200 Kilometer breite Hotspot seinen Weg durch die feste Erdkruste. Dieses heiße Magma ist ein wenig leichter als das feste Gestein in seiner Umgebung und steigt daher immer weiter, bis es sich rund zwei Kilometer unter dem Krater des Sierra-Negra-Vulkans in einer großen Höhlung sammelt. „Mit einem Durchmesser von rund sechs Kilometern und einer Dicke von höchstens einem Kilometer ähnelt diese Magmakammer einem überdimensionalen Pfannkuchen aus geschmolzenem Gestein“, beschreibt Timothy Davis diese Struktur.
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