Immer wieder sorgen aktive Vulkane für gewaltige Ausbrüche auf unserer Erde. So war es auch vor einiger Zeit im Pazifik der Fall. Diese sehen zwar oft sehr bedrohlich aus, doch für die Wissenschaft liefern sie wertvolle Erkenntnisse, wie eine aktuelle Studie zeigt.
Pazifik: Vulkanausbruch in Tonga
Im Januar 2022 brach der Unterwasservulkan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, der zum Gebiet des Inselstaats Tonga gehört, aus. Wissenschaftler*innen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel waren die letzten Jahre darum bemüht, die Folgen dieses massiven Naturereignisses genau zu untersuchen. Ihre Ergebnisse haben sie vor Kurzem im Fachmagazin nature communications veröffentlicht.
Dabei wollten die Forscher*innen vor allem herausfinden, wie sich der Vulkanausbruch auf die Zusammensetzung des Wassers im Südpazifik auswirkte. Denn dieser setzte die ungeheure Masse von rund 2,9 Milliarden Tonnen vulkanisches Material frei, welches dann in die Atmosphäre und das Wasser gelangte.
Nach der Explosion sammelten die Wissenschaftler*innen Wasserproben entlang einer festgelegten Route im Südpazifik. So konnten sie die Verteilung der vulkanischen Spurenelemente und ihre biogeochemischen Auswirkungen analysieren. Das Forschungsteam stellte fest, dass durch Vulkanausbrüche freigesetzte Stoffe eine bedeutende Rolle für das Leben im Meer spielen, wie es in einer offiziellen Pressemitteilung heißt.
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Veränderungen in der Wasserzusammensetzung
Im westlichen Südpazifik fanden die Forscher*innen vor allem erhebliche Mengen an Spurenelementen wie Eisen und Neodym. Insgesamt sollen durch den Vulkanausbruch rund 32.000 Tonnen Eisen und 160 Tonnen Neodym zusätzlich in das Wasser des Ozeans gelangt sein.
Zum Vergleich: „Die Menge an Eisen entspricht dem Eintrag, den die Region normalerweise in einem Jahr erhält, während die Neodym-Menge dem weltweiten Eintrag eines gesamten Jahres entspricht“, wie GEOMAR mitteilt. Diese Veränderung der Wasserzusammensetzung blieb nicht ohne Folgen. Zumindest was die im Pazifik lebenden Organismen angeht.
„Gleichzeitig haben wir in der Region erhöhte Werte von Chlorophyll-a gemessen, was auf ein verstärktes Wachstum des Phytoplanktons und damit auf eine höhere biologische Produktivität hinweist“, erklärt Dr. Zhouling Zhang. Sie ist wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Forschungseinheit Paläo-Ozeanographie und Erstautorin der Studie.
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Auswirkungen auf das globale Klima
Das wiederum könnte jedoch auch Auswirkungen auf das gesamte Klima der Erde haben. Denn Phytoplankton spielt eine wesentliche Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Da es durch die Photosynthese CO₂ (Kohlenstoffdioxid) aus der Atmosphäre aufnimmt und im Ozean speichert.
„Durch die Erhöhung der biologischen Produktivität wird somit möglicherweise auch die Fähigkeit des Ozeans, CO₂ aus der Atmosphäre aufzunehmen verbessert – ein Prozess, der sich langfristig auf das Klima auswirken könnte,“ so die Forscher*innen. Das wäre nicht das erste Mal, dass ein Vulkanausbruch so ein atmosphärisches Ereignis in Gang setzt.
Denn auch beim Ausbruch des Pinatubo auf den Philippinen im Juni 1991 war dies der Fall. Damals wurden rund 40.000 Tonnen vulkanischen Materials freigesetzt. Etwa zwei Jahre nach dem Ausbruch konnte eine Verlangsamung des CO₂-Anstiegs in der Atmosphäre um 1,5 ppm (parts per million) gemessen werden. „Wir gehen davon aus, dass auch der Ausbruch des Hunga Tonga einen ähnlichen Effekt haben könnte“, so Zhang.
Quellen: „Substantial trace metal input from the 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption into the South Pacific“ (nature communications 2024), GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel
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