Diese winzige Vulkaninsel ist das ultimative natürliche Labor

Am 14. November 1963 brach plötzlich Dampf und Asche aus dem Nordatlantik aus, und in den nächsten dreieinhalb Jahren brachten mehrere Ausbrüche eine neue Insel aus Basalt und Asche etwa 30 Kilometer vor dem Süden Islands hervor Küste. Der neue Fleck wurde Surtsey Island nach einem schwarzen Feuerriesen der nordischen Mythologie genannt. Heute ist dies einer der wenigen Orte auf der Erde, der von Menschen unberührt geblieben ist.

Schon früh erkannten die Wissenschaftler, dass Surtsey eine einzigartige Gelegenheit bot, die Kindheit einer neuen Vulkaninsel zu beobachten. Was wäre das erste Leben, und wie würde es dorthin gelangen? Wie würde sich der Felsen verändern, wenn der Ozean gegen seine Ufer schlägt? Die isländische Regierung erklärte die Insel für jedermann gesperrt, doch nur wenigen Forschern wurde die Erlaubnis erteilt, die Entwicklung von Surtsey zu studieren.

Surtsey Island, nur 16 Tage nach dem ersten Ausbruch im November 1963. NOAA / Public Domain

Noch heute müssen Forscher vor der Reise nach Surtsey die Genehmigung der Regierung einholen, und sobald sie sich auf der Insel befinden, müssen sie strengen Regeln folgen, um eine Kontaminierung mit Saatgut oder Chemikalien zu vermeiden. Eine Bohrexpedition zu Beginn dieses Jahres zeigt perfekt, wie weit Wissenschaftler gehen müssen. "Wir haben enorme Anstrengungen unternommen, um die Insel vor jeglicher Verunreinigung zu schützen", sagt Marie Jackson, Geologin an der University of Utah und einer der Anführer der Expedition.

Die gesamte Ausrüstung wurde per Boot oder Hubschrauber - allein für den Bohraufbau - mit mehr als 90 Hubschrauberliften auf die Insel gebracht und anschließend auf der Insel montiert. Die Forscher haben große Anstrengungen unternommen, um das Auslaufen von Kraftstoff zu vermeiden, und mussten die Bohrstelle von Hand ausgraben. Jede Mahlzeit wurde im Voraus zubereitet und beinhaltete einen zusätzlichen zweiwöchigen Nachschub, falls das Wetter sie davon abhielt, die Insel rechtzeitig zu verlassen. Die Wissenschaftler und das technische Personal waren alle darin geschult, zu vermeiden, dass neue Pflanzen oder Tiere nach Surtsey gebracht werden. Dazu gehört auch die Überprüfung der Kleidung und anderer Ausrüstung für Anhalter wie Saatgut. Sie mussten sich auch an etablierte Pfade halten und konnten andere Bereiche der 800 Quadratkilometer großen Insel nicht erkunden. Und sobald sie die Kernproben gesammelt hatten, für die sie gekommen waren, sagt Jackson, "haben wir buchstäblich alles, was wir getan haben, von der Insel genommen.".

Die Kernbohrstelle. Mit freundlicher Genehmigung von Jochem Kück

Reisen nach Surtsey müssen auch zeitlich festgelegt werden, um die Tiere, die sich niedergelassen haben, nicht zu stören. Jacksons Expedition war unmittelbar nach der Brutzeit für einige der Inselvögel im Juli zu Ende gegangen, und sie mussten sich zusammenschließen, bevor die Seehunde und ihre Jungen für September in Surtsey lebten. Gastwissenschaftler müssen Daten und Proben sammeln und ihre Analysen an anderer Stelle durchführen. Jacksons Team brachte ihre Kerne zur nahe gelegenen Heimaey-Insel, um Gesteinsproben abzubilden und zu analysieren.

Diese sorgfältige Planung hat sich gelohnt. Surtsey ist makellos und lässt die Wissenschaftler immer noch erfahren, wie sich das Leben auf einer neuen Insel etabliert, wie sich eine neue ökologische Gemeinschaft entwickelt und wie das Leben geologische Prozesse beeinflusst.

Die Palsbaer Hütte, ein Arbeitsbereich für Forscher. Die Besucher der Insel schlafen in Zelten. Mit freundlicher Genehmigung von Marie Jackson

Das Leben kam innerhalb eines Jahres nach seiner Geburt zu Surtsey. A 1964 New York Times Artikel bemerkt, dass Pflanzen, Vögel und sogar eine Mücke bereits aufgetaucht waren. Spinnen wurden auf die Insel geblasen, während andere Insekten durch Schweben über die Meeresoberfläche kamen. Vielleicht waren Vögel vermutlich die ersten Bewohner von Surtsey, und seitdem wurden einige Arten entdeckt, darunter auch einige Reiher, die normalerweise nur in Südeuropa zu sehen sind.

Neue Forschungen haben sich auf kleinere Einwohner konzentriert. Jacksons Expedition bestand darin, Bohrkerne aus dem Inneren von Surtsey zu bohren, um im jungen Basalt nach Anzeichen für ein mikrobielles Leben zu suchen, was den Wissenschaftlern helfen könnte, einen wichtigen geologischen Prozess zu verstehen. Basalt ist eine der ältesten Gesteinsarten der Erde, und seine Entstehung "ist ein Prozess, der seit Milliarden von Jahren in der Erdkruste vor sich geht", sagt Jackson. „Wir wissen jedoch sehr wenig über die ersten Dinge, die in frisch aufgebranntem Basalt auf dem Meeresboden geschehen. Surtsey gibt uns ein Fenster, um das zu studieren. “

Teammitglieder tragen einen Wassertankrahmen am Ufer entlang. Alles auf Surtsey muss von Hand getragen werden. Mit freundlicher Genehmigung von Samantha Couper

Das Bohren auf dem Meeresboden ist ein komplexer Vorgang, und es ist nahezu unmöglich, Gesteinsproben aufzutauchen, die nicht durch Meerwasser und alle darin enthaltenen Mikroben kontaminiert sind. Die Ausbrüche, die Surtsey auslösten, brachten den frisch ausgetretenen Basalt an einen viel zugänglicheren Ort. "Surtsey bietet uns eine ganz andere Plattform - wir können die Übung auf echtem Land durchführen", sagt Jackson. Dies gibt ihnen mehr Kontrolle über den Bohrvorgang, der ein sterilisiertes System zum Schutz der Mikroben umfassen kann. Solche Mikroben können die chemische Zusammensetzung von Gesteinen und sogar ihre magnetischen Eigenschaften verändern. "Es ist eine einzigartige Gelegenheit, den Anfang dieser Prozesse zu betrachten", sagt sie.

Die Kerne könnten den Forschern auch helfen zu verstehen, warum Surtsey so aussieht. "Surtsey ist sehr, sehr jung", sagt Jackson. „In geologischer Zeit ist es nur ein Bruchteil einer Sekunde. Aber an der Oberfläche sieht es sehr alt aus. “Erosion hat Surtseys Oberfläche geprägt. Lavaströme brechen beispielsweise zu Felsbrocken auf. Das ständige Einschlagen des Ozeans hat auch die Küstenlinie geprägt und die Insel um etwa 50 Prozent geschrumpft. "Wir versuchen zu verstehen, welche Prozesse zu dieser beschleunigten Alterung beitragen."

Surtsey im Jahr 2014. Brian Gratwicke / CC BY 2.0

Surtsey wurde im Jahr 2008 zum UNESCO-Weltkulturerbe erklärt. Dies bietet eine weitere offizielle Schutzschicht, um die Insel unberührt zu lassen. Und auf absehbare Zeit wird der einzige Weg, als Mitglied eines Forschungsteams zu besuchen, eine Person sein, die sich sehr, sehr leicht bewegt.

Diese Geschichte lief ursprünglich am 8. Oktober 2017.

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