Erstmals konnte ein internationales Forscherteam unter dem Meereis des Arktischen Ozeans Anzeichen von explosivem Vulkanismus nachweisen. Wie die Wissenschaftler um Robert Sohn von der amerikanischen Woods Hole Oceanographic Institution geleiteten Expedition zum Gakkel-Rücken berichten, entdeckten sie mit einer speziell entwickelten Kamera in 4000 Meter Wassertiefe ausgedehnte Ascheschichten am Meeresboden, die auf einen gigantischen Vulkanausbruch hindeuten.

"An Land sind explosive Vulkanausbrüche nichts Ungewöhnliches und bedrohen bisweilen ganze Landstriche", erläutert Vera Schlindwein vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven, die als Geophysikerin an der Expedition teilnahm. "Im Jahr 79 n. Chr. zum Beispiel explodierte der Vesuv und begrub Pompeji unter einer Schicht von Asche und Bimsstein. Im Arktischen Ozean ereignete sich 1999 nahezu unbemerkt eine ähnlich heftige Vulkanexplosion – allerdings in der Tiefsee." Bisher gingen die Forscher davon aus, dass explosiver Vulkanismus in Wassertiefen von mehr als drei Kilometern wegen des großen Umgebungsdrucks nicht vorkommen kann. "Nie zuvor wurden in Meerestiefen von mehr als 3000 Metern pyroklastische Ablagerungen und damit Zeugen von explosivem Vulkanismus gefunden", bestätigt Robert Sohn.

Ein Großteil des Vulkanismus findet an den so genannten Mittelozeanischen Rücken und damit völlig unbemerkt am Meeresboden statt. Dort driften die Erdplatten auseinander, flüssiges Magma dringt in die Lücke und bildet in unzähligen Vulkanausbrüchen laufend neuen Meeresboden. Begleitet von kleinen Erdbeben, die an Land nicht registriert werden, fließt Lava auf den Meeresboden. Diese unspektakulären Ausbrüche halten in der Regel nur wenige Tage oder Wochen an. Der Gakkel-Rücken öffnet sich mit 6 bis 14 Millimetern pro Jahr so langsam, dass gängige Theorien Vulkanismus für unwahrscheinlich hielten – bis 1999 eine Serie von 300 starken Erdbeben über acht Monate hinweg einen Vulkanausbruch in der Region signalisierte.

"Das Meer über dem Gakkel-Rücken ist ganzjährig mit Eis bedeckt. Um kleine Erdbeben, die die aktiven geologischen Prozesse begleiten, aufzeichnen zu können, müssen wir unsere Seismometer auf driftenden Eisschollen aufbauen." Eine erfolgreiche Messmethode: In einem ersten Test im Sommer 2001 zeichneten die Seismometer Knallgeräusche im Minutentakt auf, die vom Meeresboden aus der Vulkanregion stammten. "Das war eine seltene Zufallsaufzeichnung einer submarinen Eruption in unmittelbarer Nähe", so Schlindwein.

"Unsere Arbeiten konzentrieren sich nun darauf, die explosiven Vulkanepisoden von 1999 und 2001 anhand der sie begleitenden Erdbeben zu rekonstruieren und zu verstehen. Wir wollen wissen, welche geologischen Besonderheiten dazu führten, dass ein so hoher Gasdruck aufgebaut werden konnte, der eine Vulkanexplosion in dieser Wassertiefe überhaupt ermöglichte." Wie Robert Sohn vermutet sie, dass explosive Vulkanausbrüche an den wenig erforschten ultralangsamen Rücken viel verbreiteter sind, als bislang angenommen wurde.