Mantelplumes und die geologische Entstehung von Ascension Island

Die kleine vulkanische Insel Ascension, mitten im Südatlantik gelegen, ist ein faszinierendes Beispiel für die geologischen Kräfte, die aus den Tiefen der Erde wirken. Wissenschaftler vermuten, dass ihre Entstehung eng mit einem Phänomen namens Mantelplume zusammenhängt – einer Theorie, die unser Verständnis des Vulkanismus fernab der tektonischen Plattengrenzen revolutioniert hat.

## Was sind Mantelplumes?

Mantelplumes sind schmale, säulenförmige Aufströme heißen Gesteins, die aus den tiefsten Bereichen des Erdmantels aufsteigen. Diese thermischen Anomalien transportieren Material von der Kern-Mantel-Grenze in etwa 2900 Kilometern Tiefe bis nahe an die Erdoberfläche. Anders als der normale Konvektionsprozess im Mantel, der eher großflächig und langsam abläuft, sind Mantelplumes relativ kleine, aber sehr heiße und aufsteigende Gesteinsströme.

Die Theorie der Mantelplumes wurde in den 1970er Jahren entwickelt, um vulkanische Aktivität zu erklären, die sich nicht durch die klassische Plattentektonik begründen lässt. Während die meisten Vulkane an den Rändern tektonischer Platten entstehen, gibt es weltweit zahlreiche Vulkane mitten in den Platten – sogenannte Intraplattenvulkane oder Hotspots.

## Der Ascension-Hotspot

Ascension Island liegt etwa 1600 Kilometer westlich der afrikanischen Küste und rund 2250 Kilometer südöstlich von St. Helena. Diese isolierte Lage im Südatlantik, fernab jeder Plattengrenze, macht die Insel zu einem klassischen Kandidaten für Hotspot-Vulkanismus.

Geologische Untersuchungen zeigen, dass Ascension eine relativ junge Insel ist. Die ältesten Gesteine sind etwa eine Million Jahre alt, was in geologischen Maßstäben sehr jung ist. Die Insel besteht hauptsächlich aus basaltischen und trachytischen Laven, typisch für Hotspot-Vulkanismus. Besonders auffällig ist die Vielfalt der vulkanischen Gesteine, die auf komplexe Magmaprozesse in der Tiefe hindeutet.

## Warum deutet alles auf einen Mantelplume hin?

Mehrere Faktoren sprechen dafür, dass Ascension durch einen Mantelplume entstanden ist:

**Geochemische Fingerabdrücke**: Die Laven von Ascension zeigen charakteristische geochemische Signaturen, die auf Material aus dem tiefen Erdmantel hinweisen. Die Isotopenverhältnisse von Elementen wie Helium, Strontium und Neodym unterscheiden sich deutlich von denen mittelozeanischer Rücken und ähneln anderen bekannten Hotspot-Vulkanen.

**Hotspot-Track fehlt**: Anders als bei anderen Mantelplumes wie Hawaii gibt es bei Ascension keinen eindeutigen "Hotspot-Track" – eine Kette von Vulkanen, die durch die Bewegung der tektonischen Platte über den stationären Plume entstehen würde. Dies könnte daran liegen, dass der Ascension-Plume relativ jung ist oder dass die Plattenbewegung in dieser Region zu langsam war, um einen deutlichen Track zu erzeugen.

**Regionale Anomalien**: Seismische Untersuchungen des Erdmantels unter dem Südatlantik zeigen Geschwindigkeitsanomalien, die auf aufsteigendes heißes Material hindeuten könnten. Diese geophysikalischen Daten unterstützen die Hypothese eines aktiven Mantelplumes.

## Verbindungen zu anderen atlantischen Hotspots

Interessant ist auch die mögliche Verbindung zu anderen vulkanischen Zentren im Südatlantik. Einige Wissenschaftler spekulieren über einen gemeinsamen tiefen Ursprung der Hotspots von Ascension, St. Helena und Tristan da Cunha. Diese könnten alle Teil eines größeren Plume-Systems sein, das aus der sogenannten "African Large Low Shear Velocity Province" aufsteigt – einer riesigen Anomalie an der Kern-Mantel-Grenze unter Afrika.

## Offene Fragen und aktuelle Forschung

Obwohl die Mantelplume-Hypothese für Ascension plausibel erscheint, bleiben viele Fragen offen. Die genaue Tiefe des Plume-Ursprungs, die Mechanismen der Magmenbildung und die zeitliche Entwicklung des Systems sind noch nicht vollständig verstanden.

Moderne Forschungsmethoden wie hochauflösende seismische Tomographie, präzise geochemische Analysen und numerische Modellierungen helfen dabei, das Bild zu vervollständigen. Jede neue Erkenntnis über Ascension trägt nicht nur zum Verständnis dieser speziellen Insel bei, sondern auch zur allgemeinen Theorie der Mantelplumes und des Erdinneren.

Die kleine Insel Ascension ist somit weit mehr als nur ein entlegener Punkt im Atlantik – sie ist ein Fenster in die tiefsten Bereiche unseres Planeten und ein Schlüssel zum Verständnis der gewaltigen Kräfte, die das Gesicht der Erde formen.