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Supervulkan Toba : Als die Welt kurzzeitig unterging

  • -Aktualisiert am

Der Toba-See im Norden Sumatras ist das Relikt des größten Vulkanausbruchs der vergangenen zwei Millionen Jahre. Bild: Nasa

Der Ausbruch des Toba auf Sumatra hatte einst dramatische Auswirkungen auf das Klima. Zirkonminerale erzählen die Geschichte des Supervulkans.

          Am Ufer des Tobasees, des größten Binnensees in Indonesien, deutet nichts darauf hin, dass sich hier eine der dramatischsten Katastrophen der jüngsten Erdgeschichte abgespielt hat. Auffällig an diesem nahezu elliptischen Gewässer im nördlichen Bergland von Sumatra ist lediglich, dass die Insel Samosir den größten Teil der Fläche des Sees einnimmt. Vor etwa 74.000 Jahren ging es in diesem Gebiet allerdings weniger friedlich zu als heute. Damals brach der Tobavulkan in einer sogenannten Supereruption derart gewaltig aus, dass die riesige Menge an Asche und Staub aus seinem Krater die Erde um mehr als acht Grad abkühlte, was wahrscheinlich die kältesten Jahrzehnte der Würm-Eiszeit verursachte.

          Bei dem gewaltigen Ausbruch spie der Vulkan im Laufe weniger Monate mehr als 2800 Kubikkilometer Material. Genug, um das gesamte Saarland unter einer einen Kilometer dicken Gesteinsschicht zu begraben. Obwohl dieser Vulkanausbruch in der jüngsten Erdgeschichte seinesgleichen sucht, sind viele Einzelheiten der Eruption unbekannt. Zwei Forschergruppen haben nun unabhängig voneinander die vulkanische Geschichte des Tobavulkans vor und nach der ungewöhnlich starken Eruption genauer untersucht.

          Verräterische Wachstumsringe in den Mineralien

          In den vom Tobavulkan ausgestoßenen Vulkangesteinen finden sich gelegentlich Zirkonkristalle. Diese Kristalle aus Zirkoniumsilikat sind äußerst widerstandsfähig und schmelzen selbst in flüssigem Magma nicht. Geologen um Mary Reid von der Northern Arizona University in Flagstaff haben nun einige Dutzend Zirkonkristalle vom Tobavulkan mit Verfahren der Isotopenchemie analysiert. Dabei kam es den Forschern vor allem darauf an, die unterschiedliche chemische Zusammensetzung der einzelnen Wachstumsringe in den Mineralien aufzuzeigen. Weil sich Zirkone vergleichsweise leicht datieren lassen, gelang es Reid und ihren Kollegen, eine Eruptionsgeschichte des Tobavulkans zusammenzustellen.

          Postkartenansicht des Toba-Sees im Norden Sumatras
          Postkartenansicht des Toba-Sees im Norden Sumatras : Bild: http://www.indonesia.travel/en

          Wie die Forschergruppe in der Zeitschrift „Geochemistry, Geophysics, Geosystems“ berichtet, hatte das Magmareservoir in der Erdkruste unterhalb des Tobavulkans für mindestens 425.000 Jahre vor der Supereruption Bestand. Dabei wurde es immer wieder von Magmaschüben aus dem tieferen Erdmantel aufgefrischt. Gelegentlich kam es dabei auch zu signifikanten Ausbrüchen, die in ihrer Stärke allerdings weit hinter der gewaltigen Eruption zurückblieben. Einer der ältesten Ausbrüche dieser Art fand anhand der Zirkondatierungen wahrscheinlich vor 500.000 Jahren statt.

          Wie die Insel Samosir entstand

          Ebenfalls auf Zirkonkristallen beruht die Analyse der zweiten Forschergruppe, Adonara Mucek von der Oregon State University in Corvallis und ihre Kollegen. Anhand winziger Mengen des Edelgases Helium in den Kristallen haben sie die Geschichte des Tobavulkans nach der gewaltigen Eruption vor 74.000 Jahren nachvollziehen können. Wie sie in der Zeitschrift „Nature Communications“ schreiben, hielt die vulkanische Aktivität in diesem Gebiet noch etwa weitere 20.000 Jahre an. Die letzte Eruption fand vor etwa 56.000 Jahren statt. Trotzdem ist Toba immer noch nicht zur Ruhe gekommen.

          Die Supereruption führte nämlich zu erheblichen Veränderungen der mechnischen Spannungen in der Erdkruste unter Sumatra. Im Laufe der Zeit kam es zu mehreren Hebungen und Senkungen des Bodens des heutigen Tobasees. Zum Teil betrugen sie einige hundert Meter. Bei einer dieser Hebungen entstand auch die Insel Samosir. Außerdem führten die Spannungsänderungen zu zum Teil recht heftigen Erdbeben in diesem Gebiet.

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          Besonders überrascht waren die Wissenschaftler um Mucek aber, als sie die bei der Toba-Eruption zu Tage getretenen Zirkonkristalle mit entsprechenden Mineralien des etwa 40 Kilometer nördlich des Tobasees gelegenen, heute noch aktiven Vulkans Sinabung verglichen. Selbst bis ins kleine Detail war die chemische Zusammensetzung der Kristalle identisch. Es sei demnach durchaus möglich, so meinen die Forscher, dass Sinabung heute noch vom gleichen Magmareservoir gespeist wird, das auch für den riesigen Ausbruch des Toba vor mehr als 70 Jahrtausenden verantwortlich war

          Quelle: F.A.Z.

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