Der Laacher See in der Eifel ist der Überrest des größten Vulkanausbruchs in Mitteleuropa der jüngeren Erdgeschichte. Seit Jahren versuchen Forscher besser zu verstehen, wie das Magmensystem unter dem Vulkan vor dem Ausbruch aufgebaut war. Eine neue Studie kommt nun zu einem spannenden Ergebnis: Das Magma war offenbar nicht über sehr lange Zeit in einer großen Magmakammer nahe der Oberfläche gespeichert, sondern entwickelte sich wohl überwiegend deutlich tiefer im Untergrund. Eine kleinere Magmakammer in geringer Tiefe könnte sich erst relativ kurz vor dem Ausbruch gebildet haben.
Weg von der großen flachen Magmakammer
Bisher wurde oft angenommen, dass unter dem Laacher See über viele Jahrtausende eine größere Magmakammer in etwa fünf bis acht Kilometern Tiefe existierte. Die neue Studie unter der Leitung von Michael Förster (Australian National University) stellt dieses Bild nun infrage. Nach Ansicht der Autoren fand ein großer Teil der Magmenentwicklung wahrscheinlich viel tiefer in der Erdkruste statt, teilweise in mehr als 15 Kilometern Tiefe. Erst später wanderte ein Teil des Magmas nach oben. Darauf deuten die Ergebnisse der geochemischen Untersuchung statt.
Das passt auch zu einem Problem, das Forscher schon länger beschäftigt: Unter dem Laacher See gibt es zwar deutliche Hinweise auf magmatische Aktivität, etwa durch Kohlendioxid-Austritte, aber an der Oberfläche fehlt eine starke Wärmeanomalie. Wenn dort über sehr lange Zeit ein großer heißer Magmenkörper in geringer Tiefe gelegen hätte, müsste man eigentlich mehr Wärme an der Oberfläche messen. Genau dafür liefert die neue Arbeit nun eine mögliche Erklärung.
Das Magma entstand wohl Schritt für Schritt in der Tiefe
Für ihre Studie haben die Forscher im Labor nachgestellt, wie sich Magma unter hohem Druck verändert. Dabei zeigte sich, dass sich die Zusammensetzung des Materials aus dem Laacher-See-Ausbruch gut erklären lässt, wenn das Magma in Tiefen von etwa 13 bis 28 Kilometern entstand und sich dort nach und nach weiterentwickelte.
Vereinfacht gesagt: Das Magma sammelte sich nicht einfach als ein großer einheitlicher Körper direkt unter dem späteren Vulkan. Stattdessen war das System wohl mehrstöckig aufgebaut. Tief im Untergrund entwickelte sich über lange Zeit das eigentliche Magma. Darüber könnte es später weitere Speicherzonen gegeben haben. Ganz oben entstand dann möglicherweise erst kurz vor dem Ausbruch ein kleinerer Bereich mit besonders ausbruchsbereitem Magma.
Interessant ist dabei, dass dieses Modell gut zu neueren geophysikalischen Ergebnissen passt. Im Paper wird ausdrücklich auf die Arbeit von Zhang et al. (2025) verwiesen, die unter dem Laacher See ein 75 Kubikkilometer großes Magmasystem bis in etwa 10 Kilometer Tiefe beschreibt. Diese Anomalie deuten die Autoren der neuen Studie als möglichen Hinweis darauf, dass sich dort ein Teil des Magmensystems an der Basis der oberen Kruste befand und somit tiefer und komplexer aufgebaut als das frühere Bild einer einfachen flachen Magmakammer.
Die eigentliche Ausbruchskammer war vielleicht überraschend klein
Besonders spannend ist, dass die Forscher den ganz flachen Magmenbereich unter dem Laacher See eher als klein und kurzlebig einschätzen. Für den am stärksten entwickelten Teil des Magmas schlagen sie ein Volumen von nur rund 2,2 Kubikkilometern in etwa fünf Kilometern Tiefe vor. Andere Teile des Systems könnten dagegen eher aus 10 bis 12 Kilometern Tiefe gespeist worden sein. Zum Vergleich: Bei dem großen Vulkanausbruch vor rund 13.000 Jahren wurden etwa 6 Kubikkilometer Material ausgestoßen.
Noch bemerkenswerter: Diese flache Magmakammer könnte sich womöglich erst sehr spät vor dem Ausbruch gebildet haben. Die Autoren halten es für möglich, dass sie nur für eine vergleichsweise kurze Zeit existierte – vielleicht über Jahrhunderte, vielleicht aber auch deutlich kürzer.
Der Ausbruch war wohl das Ergebnis eines langen Aufbaus
Die Studie zeichnet das Bild eines Vulkansystems, das sich über sehr lange Zeit langsam aufgebaut hat. Nach den Berechnungen der Forscher reichte schon ein relativ gleichmäßiger Nachschub kleinerer Magmenmengen über rund 200.000 Jahre, um die späteren Ausbruchsmengen zu erzeugen. Das spricht eher gegen einen einzigen plötzlichen Großimpuls und eher für einen langen, schrittweisen Aufbau tief im Untergrund.
Die Studie bedeutet nicht, dass ein Ausbruch des Laacher See bevorsteht. Sie ist aber wichtig, weil sie das Bild des Vulkans verändert. Wenn die Forscher recht haben, dann war die flache Magmakammer vor dem großen Ausbruch eher das Endprodukt einer langen Entwicklung in der Tiefe. Gerade im Zusammenspiel mit den Ergebnissen von Zhang und anderen neueren Arbeiten ergibt sich damit immer stärker das Bild eines komplexen, gestaffelten Systems, das sich vom tieferen Untergrund bis in die obere Erdkruste erstreckt. Für das heutige Monitoring wäre das ein wichtiger Punkt: Man müsste dann nicht nur auf Prozesse in geringer Tiefe achten, sondern das gesamte System im Blick behalten.
Auch frühere Eruptionen spielen für das Gesamtbild eine Rolle
Die Autoren betrachten den Laacher See nicht als isolierten Einzelfall, sondern als Teil einer längeren vulkanischen Entwicklung in der Osteifel. Dazu gehört vor allem das ältere Wehr-Laacher-See-Vulkansystem, das bereits vor rund 190.000 Jahren mit dem Wehr-Vulkan aktiv wurde. Später folgten unter anderem die Eruptionen von Glees und Dümpelmaar. Nach Ansicht der Studie könnten auch diese früheren Magmen bereits überwiegend in der tieferen Kruste entstanden sein. Der Laacher See wäre demnach nicht der Beginn eines neuen Systems gewesen, sondern eher dessen größter und (bisher) letzter Höhepunkt.
Interessant ist auch der Bezug zur Eltville-Tephra, einer Eruption mit deutlich abweichenden geochemischen Eigenschaften, die etwa 24.000 Jahre vor heute stattfand, also rund 10.000 Jahre vor dem Laacher-See-Ausbruch. Die Autoren deuten sie als mögliches „Leckage-Ereignis“: Ein Magmenpuls aus der tieferen Kruste könnte das sich entwickelnde System, aus dem später der Laacher See Ausbruch entstand, teilweise umgangen und die Oberfläche erreicht haben. Falls das stimmt, würde das gut zum Bild eines komplexen, mehrstöckigen Magmasystems passen, in dem nicht jede Magmencharge denselben Weg nimmt.
Fazit
Die neue Arbeit liefert starke Hinweise darauf, dass sich das Magma des Laacher-See-Vulkans lange tief im Untergrund entwickelte. Die eigentliche flache Magmakammer unter dem Vulkan könnte dagegen kleiner und wesentlich kurzlebiger gewesen sein als lange gedacht. Zusammen mit neueren geophysikalischen Studien wie der von Zhang ergibt sich damit immer mehr das Bild eines mehrstöckigen Magmensystems statt eines einzelnen großen Magmenkessels direkt unter dem Laacher See.
Langfristig bedeutet das vor allem, dass der Laacher See als Vulkan mit einem komplexen Untergrundsystem zu verstehen ist, in dem magmatische Prozesse über sehr lange Zeiträume aktiv bleiben können. Für die Forschung und das Monitoring ist das eine wichtige Erkenntnis: Entscheidend ist nicht nur die Frage, ob sich direkt unter dem See eine große Magmakammer befindet, sondern wie sich Prozesse in unterschiedlichen Tiefen gegenseitig beeinflussen. Gerade deshalb dürften auch in Zukunft neue Messungen aus Seismologie, Geochemie und Geophysik wichtig bleiben, um besser zu verstehen, wie aktiv das System in der Eifel zur Zeit ist.
Originalveröffentlichung
Förster, Michael W. and Prelevic, Dejan and Chen, Chunfei and Shcheka, Svyatoslav, Lower crustal differentiation and transient shallow assembly of the Laacher See magma system. http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.6597972