Das dramatische Abschmelzen der Gletscher lässt nicht nur den Meeresspiegel steigen. Laut einer neuen Studie könnte der Rückzug des Tausende Jahre alten Eises schlafende Vulkane wecken. Vulkanausbrüche werden demnach durch den fortschreitenden Klimawandel häufiger werden – und beschleunigen so die Erderwärmung weiter.

Wissenschaftler der US-amerikanischen Universität Wisconsin-Madison haben diese Forschungsergebnisse ihrer Studie auf der Goldschmidt-Konferenz für Geochemie in Prag vorgestellt. Die Studienautoren hatten anhand von sechs Vulkanen in den chilenischen Anden untersucht, wie sich zurückliegende Bewegungen des Eischildes auf die vulkanische Aktivität auswirkte. Die Studie ist noch in keiner Fachzeitschrift veröffentlicht worden.

Ihre Prognose ist düster: Hunderte von mit Gletschern bedeckte Vulkane könnten vor allem in der Antarktis, aber auch in Nordamerika, Neuseeland und Russland aktiv werden. Laut einer Pressemitteilung sei der Zusammenhang zwischen schmelzenden Gletschern und Vulkanausbrüchen in Island bereits seit den 1970er Jahren bekannt. Die Studie sei aber eine der ersten, die das Phänomen auch auf den Kontinenten erforscht hat.

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Vulkane: Eisschild schützt vor Eruptionen

Indem sie das Alter früherer Eruptionen anhand der im Gestein eingeschlossenen Eiskristalle bestimmten, konnten die Forscher nachvollziehen, wie sich das Gewicht und der Druck des Eisschildes von Patagonien auf das Magma im Untergrund auswirkte.

Demnach dämpfte während des Höhepunkts der letzten Eiszeit (vor etwa 26.000–18.000 Jahren) eine dicke Eisdecke das Eruptionsvolumen. Dadurch entstand in 10 bis 15 Kilometer Tiefe die Ansammlung eines großen Reservoirs silikatischen Magmas, eine geschmolzene Magmamischung, die hauptsächlich aus Sauerstoff und Silizium besteht.

Als am Ende der letzten Eiszeit die Eisdecke rasch schmolz, führte der plötzliche Gewichtsverlust dazu, dass sich die Kruste entspannte und die Gase im Magma sich ausdehnten. Die Folge waren vom tiefen Reservoir ausgehende vulkanische Explosionen, die die bis heute viele markante Berge der Anden formten. Einer der in der Studie untersuchten Vulkane ist der 2422 Meter hohe Doppelvulkan Mocho-Choshuenco, den drei eiszeitliche Seen umgeben.

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Vulkanausbrüche führen zu Teufelskreis

„Gletscher neigen dazu, das Ausbruchsvolumen der darunterliegenden Vulkane zu dämpfen. Da sich Gletscher jedoch aufgrund des Klimawandels zurückziehen, deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass diese Vulkane häufiger und explosiver ausbrechen“, sagt einer der Co-Autoren der Studie, Pablo Moreno-Yaeger.

Die wichtigste Voraussetzung für eine erhöhte Explosivität sei zunächst eine sehr dicke Gletscherschicht über einer Magmakammer, erklärt Pablo Moreno-Yaeger. „Der Auslöser ist, wenn diese Gletscher anfangen, sich zurückzuziehen und Druck abzubauen – was derzeit in Gegenden wie der Antarktis geschieht.“

Obwohl die Reaktion der Vulkane geologisch gesehen schnell ist, verändern sich Magma-Systeme nur über Jahrhunderte, was Zeit für Überwachung biete. Die Forscher hoffen, dass ihre Berechnungen helfen könnten, zukünftige Ausbrüche vorherzusagen.

Besonders besorgt zeigen sie sich über den Teufelskreis, den die Vulkanausbrüche auslösen: Bei Eruptionen freigesetzte Aerosole lassen die Erde kurzfristig abkühlen, langfristig aber durch Treibhausgase erwärmen. Dadurch schmelzen mehr Gletscher, wodurch mehr Vulkane aktiv werden und sich die Erde weiter erwärmt.