Wenn wir eine Insel von der Küste aus betrachten, sehen wir nur den emersten Teil eines viel größeren vulkanischen Bauwerks. Auf den Kanaren kann der untergetauchte Anteil mehr als neunzig Prozent des Gesamtvolumens ausmachen, nach Schätzungen auf Grundlage der Batymetrie des Kontinentalrandes. Dieser verborgene Teil beginnt an der insularen Plattform, einer relativ flachen Oberfläche, die die Insel umgibt und von Lavaströmen aufgebaut wurde, die das Meer erreichten, sowie von späteren marinen Sedimenten. Jenseits der Plattform fällt der Hang oder die submarine Flanke steiler zum Fuß des Bauwerks ab, wo er sich mit den Sedimenten des Meeresbodens und den Ablagerungen großer Rutschungen vermischt. Die Basis des Bauwerks ruht wiederum auf der jurassischen Ozeankruste, die als Sockel des gesamten Archipels dient. Die moderne Batymetrie, erfasst mit Multibeam- und anderen Echolotsystemen, hat unsere Fähigkeit verändert, diese submerge Geologie zu lesen. Topobathymetrische Karten erlauben es, die Kontinuität von Rifts, Barrancos und vulkanischen Strukturen unter Wasser zu verfolgen, und zeigen, dass die insulare Morphologie nicht an der Küstenlinie endet. Gleichzeitig zeigen Reflexionsseismik und akustische Tomographie Sedimentschichten, Lawinenablagerungen und die innere Geometrie des Bauwerks, während Beprobungskampagnen mit Schleppnetzen und Kernen Gesteine bergen, die alte Prozesse datieren und charakterisieren. Ohne diese Werkzeuge bliebe die Geschichte des Aufbaus und Kollapses jeder Insel unvollständig. Die kanarische Seebergprovinz ist eines der auffälligsten Elemente dieser submergen Landschaft. Sie erstreckt sich östlich und westlich des Archipels mit Bauwerken, die in manchen Fällen älter sind als die sichtbaren Inseln. Diese Seamounts sind nicht einfach erloschene Vulkane: sie bewahren Aufzeichnungen früherer Aktivität, differenzieller Subsidenz und Wechselwirkung mit der Plattendynamik. Ihre Erforschung ist grundlegend, um zwischen dem Hotspot-Modell und anderen Hypothesen über den Ursprung des Archipels zu unterscheiden, denn sie zeigen, dass die kanarische vulkanische Geschichte lange vor der Emersion der heutigen Inseln begann.[1][2][3][4]

Schematischer Querschnitt eines vulkanischen Inselbauwerks, das unter den Meeresspiegel bis zur Tiefseeebene reicht.
Konzeptionelle Darstellung der Kontinuität zwischen dem emersten und dem submarinen vulkanischen Bauwerk.

Das Bauwerk jenseits der Küste

Die Küstenlinie ist nicht die Grenze des vulkanischen Bauwerks, sondern nur der gegenwärtige Gleichgewichtsspiegel zwischen emerstem und submersem Relief. Auf den Kanaren übersteigt das unter dem Meer gelagerte Volumen bei Weitem das an der Oberfläche Sichtbare, weil jede Insel zuerst als Seeberg entstand und erst später die Meeresoberfläche erreichte. Dieses Verhältnis macht die submarine Geologie von jeder Rekonstruktion des Archipelursprungs untrennbar.[1][2]

Die morphologische Kontinuität zwischen der emersten Insel und ihrer submergen Basis ist in topobathymetrischen Karten erkennbar, wo die Rift-Strukturen von La Palma, El Hierro oder Teneriffa ihre Äste unter Wasser fortsetzen. Diese Kontinuität zeigt, dass konstruktive und erosive Prozesse im Maßstab des gesamten Bauwerks wirken, nicht nur des Teils, der aus dem Meer ragt.[1][2]

Plattform, Hang und Basis

Die insulare Plattform ist die erste untergetauchte Ebene, die eine Insel umgibt. Sie entsteht, wenn basaltische Lavaströme das Meer erreichen, Lavadelten aufbauen und durch marine Sedimente zementiert werden, wodurch eine flache und verhältnismäßig ebene Oberfläche entsteht. Ihre Breite variiert zwischen den Inseln je nach Alter, Eruptionstyp und späterer mariner Erosion.[1][2]

Jenseits der Plattform fällt der submarine Hang bis zum Fuß des Bauwerks mit Neigungen ab, die in jungen Sektoren fünfzehn Grad überschreiten können und sich dort verflachen, wo Erosion und Rutschungen das Relief umgeformt haben. An der Basis vermischen sich Lawinen- und Flankenrutschungsablagerungen mit pelagischen Sedimenten und bilden eine stratigraphische Aufzeichnung vergangener Bauwerksinstabilität.[1][2]

Kartierung des Meeresbodens

Die Kartierung des kanarischen Meeresbodens basiert auf hochauflösenden batymetrischen Vermessungen des Spanischen Instituts für Ozeanographie und anderer Behörden. Die topobathymetrische Karte des IEO-CSIC verbindet terrestrisches und submarines Relief in einer einzigen Karte und ermöglicht die Identifizierung von Plattformen, Hängen, Rinnen und Rutschungsablagerungen im Maßstab des Archipels.[1]

Neben der Batymetrie erlauben die geologischen Viewer von IDECanarias und die MAGNA-Blätter des IGME-CSIC den Abgleich der emersten geologischen Einheiten mit den Strukturen des Meeresbodens. Diese kartographische Integration ist unerlässlich, um die submarine Fortsetzung von Rifts, Gängen und Barranco-Systemen richtig zu interpretieren.[1][2]

Seismik und Beprobung

Die Reflexionsseismik sendet akustische Wellen zum Meeresboden und registriert die Echos, um die innere Struktur der Sedimente und des vulkanischen Bauwerks zu rekonstruieren. In kanarischen Gewässern hat diese Technik Sedimentschichten, Lawinenablagerungen und die Geometrie der Bauwerksbasis aufgedeckt und ergänzt so das Bild, das die Oberflächenbatymetrie liefert.[1][2]

Die Beprobung mit Schleppnetzen und Kernen bergt Gesteine vom Meeresboden, die es erlauben, Ereignisse zu datieren und die Zusammensetzung alter Lavaströme zu bestimmen. Wenn diese Kerne Kissenlaven oder Hyaloklastit-Brekzien enthalten, können Geologen die Wassertiefe zum Zeitpunkt der Eruption ableiten und die Wachstumsgeschwindigkeit des Bauwerks rekonstruieren.[1][2]

Seeberge

Die kanarische Seebergprovinz besteht aus vulkanischen Bauwerken, die nicht emergeren oder nur teilweise emergeren und später wieder vom Meer bedeckt wurden. Diese Seamounts verteilen sich östlich und westlich des Archipels, einige mit Altern von über zwanzig Millionen Jahren, die mehreren der heutigen Inseln vorangehen.[1]

Das Vorhandensein von Seebergen, die älter sind als die emersten Inseln, wirft Fragen zum Ursprung des kanarischen Vulkanismus auf. Wenn die Aktivität lange vor dem Transport des Hotspots durch die afrikanische Platte an seine heutige Position unter dem Meer begann, muss das einfache Hotspot-Modell mit anderen Prozessen wie Randkonvektion oder der Reaktivierung geerbter Brüche kombiniert werden.[1][2]

Rinnen und Rutschungen

Der kanarische submarine Hang ist durch Sedimentrinnen und Narben großer Flankenrutschungen zerteilt. Diese Strukturen belegen, dass gravitäre Instabilität im Laufe ihrer Geschichte ganze Sektoren der Inselbauwerke entfernt hat und offene Amphitheater zum Meer hin sowie Schuttablagerungen weit von der Küste entfernt hinterlassen hat.[1][2]

Die Interpretation dieser Rutschungen muss vorsichtig erfolgen. Obwohl die Batymetrie die Narben und Ablagerungen deutlich zeigt, bleiben die genaue Datierung jedes Ereignisses und dessen möglicher Zusammenhang mit vergangenen Tsunamis offene Forschungsfragen. Nicht alle submarine Rutschungen erzeugen Tsunamis großer Magnitude, und nicht alle erosiven Episoden hinterlassen denselben morphologischen Befund.[1]

Schlüsselkonzepte

Insulare Plattform

Untergetauchte, relativ flache Oberfläche, die eine Insel umgibt und aus Lavaströmen, die das Meer erreichten, sowie späteren marinen Sedimenten besteht.

Submariner Hang

Übergangszone zwischen der insularen Plattform und dem Fuß des Bauwerks, mit variablen Neigungen, die erosive Prozesse und Instabilität aufzeichnen.

Batymetrie

Messung der Meeresbodentiefe, die es erlaubt, das submerge Relief mit derselben Genauigkeit wie eine landseitige topografische Karte darzustellen.

Seeberg

Vulkanischer Bau, der nicht emergeren oder erneut vom Meer bedeckt wurde und Aufzeichnungen einer Aktivität bewahrt, die den heutigen Inseln voranging.

Kissenlava

Basaltische Lava, die beim Kontakt mit Wasser schnell abkühlt und runde Massen bildet, die auf Eruptionen in der Tiefe hindeuten.

Prozessablauf

  1. 01

    Submarine Magmaaustritt

    Magma steigt durch brüchige Leitungen auf und erreicht den Meeresboden, wo er zu Kissenlaven und Hyaloklastit-Brekzien abkühlt.

  2. 02

    Aufbau der Plattform

    Ströme, die flache Bereiche erreichen, zerfallen und vermischen sich mit marinen Sedimenten, wodurch die insulare Plattform verbreitert wird.

  3. 03

    Hangausbildung

    Jenseits der Plattform bilden die angesammelten Materialien einen Hang, der zum Fuß des Bauwerks abfällt und durch Erosion und Rutschungen geformt wird.

  4. 04

    Batymetrische Kartierung

    Vermessungen mit Multibeam-Echolot erzeugen digitale Modelle des Meeresbodens, die die Kontinuität insularer Strukturen unter Wasser aufdecken.

  5. 05

    Beprobung und Datierung

    Schleppnetze und Kerne bergen Gesteine, die nach ihrer Datierung die Chronologie des submarinen Wachstums und der Kollapsepisoden ermöglichen.

Submarine Eruption südlich von El Hierro (2011-2012) — Süden von El Hierro, Kanaren

Zwischen Juli 2011 und März 2012 markierten eine seismische Krise, Bodendeformation und verfärbte Wasserflecken südlich von El Hierro den ersten historisch dokumentierten submarinen Ausbruch auf den Kanaren. Spätere Studien orteten den Eruptionskegel wenige Kilometer vor der Küste in wechselnder Tiefe, zunächst bei etwa dreihundert Metern, und beschrieben die Förderung von Kissenlaven und hyaloklastitischem Material.[1]

Das Ereignis zeigte, dass die vulkanische Überwachung über die Küstenlinie hinausgehen muss. Seismizität, Bodendeformation und geochemische Veränderungen des Wassers waren die Hauptanzeichen, doch die genaue Lage des submarinen Eruptionsherds erforderte hochpräzise Seismik und Satellitenbildanalyse.[1][2]

Obwohl der Ausbruch keine direkte Bedrohung für die Bevölkerung darstellte, verdeutlichte er die Notwendigkeit von Überwachungs- und Kommunikationsprotokollen, die auf submarine Ereignisse zugeschnitten sind. Der heute inaktive Kegel bleibt ein natürliches Laboratorium, um zu untersuchen, wie die Kanarischen Inseln ihr Wachstum unter Wasser begannen.[1][2]

Vergleich

Beobachtungsmethoden des Meeresbodens

Methode
Multibeam-BatymetrieOberflächenrelief des Meeresbodens
ReflexionsseismikInnere Struktur von Sedimenten und Bauwerk
Schleppnetz- und KernbeprobungDatierung und Zusammensetzung von Gesteinen

Nuancen und Vorbehalte

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Offizielle Ressourcen

Institutionelle Werkzeuge zur Konsultation von Karten, Überwachung und Planung.

Verwendete Quellen

  • Juan Carlos Carracedo; Simon J. Day; Hervé Guillou; Eduardo Rodríguez Badiola; José Antonio Cañas; Francisco J. Pérez Torrado; Juan Antonio Belmonte Avilés — Origen y evolución del volcanismo de las Islas Canarias (1998), pp. 68-87 accedaCRIS — Universidad de Las Palmas de Gran Canaria
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  • Carlos Valderrábano Fernández-Trujillo; María Isabel Hernández Luna — Geología de las Islas Canarias. Construcción y evolución del paisaje (1987), pp. 44
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  • José Antonio Yepes Temiño — The Canary Islands topobathymetric relief map — Aspect of the sea bed and geology (2007), pp. 1-16 Instituto Español de Oceanografía (IEO-CSIC)
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  • Paul van den Bogaard — The origin of the Canary Island Seamount Province — New ages of old seamounts (2013), pp. 1-7 Scientific Reports / PubMed Central
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  • Instituto Geológico y Minero de España — Atlas Geológico del Margen Continental — Islas Canarias (2010) IGME-CSIC
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  • Instituto Geológico y Minero de España; GRAFCAN; Gobierno de Canarias — Mapa Geológico Digital Continuo de Canarias y descripción de unidades geológicas (2015) IDECanarias — Gobierno de Canarias
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  • Instituto Geológico y Minero de España — Mapa Geológico de España MAGNA — Islas Canarias, escala 1:25.000 (2015) IGME-CSIC
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  • Juan Carlos Carracedo; Valentin R. Troll; Kirsten Zaczek; Alejandro Rodríguez-González; Vicente Soler; Frances M. Deegan — The 2011–2012 submarine eruption off El Hierro, Canary Islands: New lessons in oceanic island growth and volcanic crisis management (2015), pp. 168-200 Earth-Science Reviews / accedaCRIS
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  • Juan José Rueda Núñez; Rafael Abella Meléndez; María José Blanco Sánchez; Elena Ana Díaz Suárez; Íñigo F. Domínguez Cerdeña — Revisión del Catálogo Sísmico de las Islas Canarias (1341-2000) (2020) Instituto Geográfico Nacional
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  • Gobierno de Canarias — Plan Especial de Protección Civil y Atención de Emergencias por riesgo volcánico en la Comunidad Autónoma de Canarias (PEVOLCA) (2018) Gobierno de Canarias
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