Es war ein Zufall, eigentlich sollten die neuen Seismometer nur einen Testlauf absolvieren. Doch was die Geräte im Sommer 2001 im Gakkel-Rücken im arktischen Meer maßen, war ungewöhnlich und verwirrte die Tiefsee-Geologen um Vera Schlindwein vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven: Seltsame Knallgeräusche im Minutentakt, aus 4000 Metern Tiefe.

Es hörte sich an wie ein Vulkanausbruch, aber die Forscher hatten es bislang für unmöglich gehalten, dass Vulkane in diesen Tiefen explodieren können. Nun wissen sie es besser. Vera Schlindwein hat mit ihrem Team und Kollegen vom US-amerikanischen Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) im US-Bundesstaat Massachusetts nun direkte Beweise für explosiven Vulkanismus im Gakkel-Rücken gefunden. Das unterseeische Bergmassiv liegt unter einer dicken Eisschicht im Arktischen Meer, am 85. Grad nördlicher Breite und ist Teil des globalen mittelozeanischen Bergrückens. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Nature".

Auch Schlindwein hatte nicht an Vulkanismus geglaubt. "Ich habe 2001 zwar postuliert, dass der Vulkan immer noch aktiv ist", sagt Schlindwein. Aber explodierende Vulkane hatte sie aufgrund der Wassertiefe für unwahrscheinlich gehalten. "In diesen Tiefen herrscht ein mörderischer Druck von 400 Bar, dem Vierhundertfachen des Luftdrucks", sagte Schlindwein im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Viel zu hoch, als dass ein Vulkan ausbrechen könnte, dachten die Geologen. Explosiver Vulkanismus könne nur bis in maximal drei Kilometern Tiefe stattfinden, meinten sie.

Schon 1999 hatte in dieser Region eine Serie von 300 starken Erdbeben, die über acht Monate anhielt, auf einen Vulkanausbruch hingedeutet. Dennoch, direkte Beweise gab es nicht. Und: "Erdbebenschwärme gibt es immer wieder", sagt Schlindwein. "Es müssen keine Vulkansausbrüche sein."

Im Sommer 2007 fanden Schlindwein ihre WHOI-Kollegen nun erstmals Beweise dafür, dass es doch Vulkane gewesen waren: Bei einer Expedition mit dem schwedischen Eisbrecher "Oden" stießen sie in genau dieser Region, in der es 1999 und 2001 so gerumpelt hatte, auf ausgedehnte Ascheschichten auf dem Meeresboden. In einem Tal des Gakkel-Bergrückens bedeckte die Asche insgesamt eine Fläche von zehn Quadratkilometern. Außerdem fanden die Forscher eine Vielzahl unterseeischer Vulkane, die einen Durchmesser von zwei Kilometern hatten und über 300 Meter hoch waren.

Die Forscher benutzten für die Untersuchung des Meeresbodens einen "Camper", ein riesiges Gerät, ausgestattet mit einer hochauflösenden Kamera, Lampen, Saugrüssel und einem Greifer. Durch ein Kabel mit dem Schiff verbunden, wurde der Camper auf den Meeresboden abgelassen. So konnten die Forscher die Bilder vom Meeresboden in Echtzeit auf dem Schiff sehen.

Tsunamis sind unwahrscheinlich

Robert Sohn vom WHOI und leitender Wissenschaftler bei der Expedition ist begeistert: "Nie zuvor wurden in Meerestiefen von mehr als 3000 Metern pyroklastische Ablagerungen und damit Zeugen von explosivem Vulkanismus gefunden." Es ist das erste Mal, dass ein internationales Forscherteam in der Tiefe des eisbedeckten Arktischen Ozeans Anzeichen von explosivem Vulkanismus nachweisen konnte.

Ein Großteil des Vulkanismus der Erde findet an den sogenannten Mittelozeanischen Rücken und damit völlig unbemerkt am Meeresboden statt. An den Rücken driften die Erdplatten auseinander, aus den sich auftuenden Spalten tritt flüssiges Magma aus und bildet in unzähligen Vulkanausbrüchen laufend neuen Meeresboden. Das wird begleitet von kleinen Erdbeben, die meist an Land nicht registriert werden. Die unspektakulären Ausbrüche halten in der Regel nur wenige Tage oder Wochen an. Der Gakkel-Rücken, den Schlindwein und Sohn im Arktischen Ozean untersucht haben, öffnet sich besonders langsam, mit einer Geschwindigkeit von nur 6 bis 14 Millimetern pro Jahr. Daher hielt man Vulkanismus in dieser Region für sehr unwahrscheinlich.