Graham Land, ein zerklüfteter, vergletscherter Teil der Antarktis
Auf einer Antarktis-Kreuzfahrt kann man die obere Spitze der Antarktischen Halbinsel erkunden, wo sich Graham Land befindet, ein zerklüfteter, vergletscherter Teil der Antarktis mit einer von Vulkanen geprägten Landschaft. Obwohl die Vulkane mehr als 200 Millionen Jahre alt sind, sind sie noch lange nicht erloschen und sind auch heute noch vulkanisch aktiv. Graham Land ist mit Palmer Land an dem Punkt verbunden, an dem sich die Antarktische Halbinsel südlich der Marguerite Bay von etwa 75 km auf etwa 200 km verbreitert.
Subduktion in Graham Land
Die Vulkane in Graham Land bilden sich über einer Subduktionszone, in der tektonische Platten aufeinandertreffen und eine Platte unter eine andere subduziert. Auf Graham Island hat sich die tektonische Platte Phoenix, die seit der Kreidezeit einen großen Teil des östlichen Pazifiks bedeckt, nach Osten unter Graham Land geschoben.
Geschmolzenes Magma stieg in Rohren an die Oberfläche und brach aus, um eine Kette von Vulkanen zu bilden. Die Subduktion ist im größten Teil von Graham Land allmählich abgeklungen, setzt sich aber unter den Süd-Shetland-Inseln noch immer langsam fort. Überreste vulkanischer Aktivität sind dennoch zu sehen, da die Phoenix-Platte in dem tiefen unterseeischen Trog nordwestlich der Inseln immer noch subduziert.
Gesteine aus dem Superkontinent Gondwanaland
Die frühesten Gesteine, die auf Graham Island gefunden wurden, stammen aus der Zeit, als die Antarktis Teil des Superkontinents Gondwanaland war, der aus Südamerika, Afrika, Indien, Australien und Neuseeland bestand. Dieser Kontinent existierte vor über 500 Millionen Jahren, bis er in der Jurazeit vor 180 Millionen Jahren auseinanderbrach.
Entlang der Ostküste von Graham Land sind einige Felsen aus dieser Zeit freigelegt worden. Das älteste der freigelegten Gesteine stammt aus dem Ordovizium vor 486 Millionen Jahren, ebenso wie Gesteine aus dem Devon vor 416 Millionen Jahren. Die Gesteine sind zäh, hart und erosionsbeständig, da es sich um Granite und Gneise handelt, die am Rande von Gondwana entstanden sind und heute die schroffen, zerklüfteten Bergrücken im Scar Inlet und auf der Joerg Peninsula im Osten von Graham Land bilden.
Eine häufiger anzutreffende Gesteinsart in Graham Land ist eine Gruppe von Sedimentgesteinen aus dem Karbon bis Trias, die Trinity Peninsula Group. Diese Gesteinsgruppe wurde in den Meeren um den pazifischen Rand von Gondwanaland abgelagert. Die Sedimentgesteine wurden dann durch tektonische Ereignisse am Kontinentalrand gefaltet und bilden nun "dunkel gefärbte, zerklüftete Hügel und Klippen, die einen Großteil des nordöstlichen Teils von Graham Land bedecken".
Vulkanischer Ursprung der Felsen von Graham Land
Die meisten Gesteine auf Graham Land stammen von einem linearen Gürtel erloschener Vulkane, der sich entlang der heutigen Küstengebirge erstreckte. Diese Vulkane waren Teil des "Feuerrings", eines Rings von Vulkanen, die heute die Ränder des Pazifischen Ozeans umgeben. Die vulkanische Aktivität begann im Graham Land vor etwa 183 Millionen Jahren in der Jurazeit, als große Mengen an Lava und Vulkanasche mehrere Kilometer dicke vulkanische Ablagerungen bildeten. Zu dieser Zeit begann der Superkontinent zu zerbrechen und die Antarktis löste sich von den anderen Kontinenten.
Gesteine aus dem Jura
Die Vulkane der Jurazeit befinden sich hauptsächlich auf der Ostseite von Graham Land, wo sie als kieselsäurereiche Vulkanascheablagerungen ausbrachen, die ältere Vulkane bedeckten. Die vulkanische Aktivität verlagerte sich dann nach Westen, wobei die meisten vulkanischen Gesteine entlang des westlichen Teils von Graham Land aus der Zeit vor etwa 146 Millionen Jahren bis heute stammen. Einige der vulkanischen Gesteine sind hart und verwitterungsbeständig und bilden fast senkrechte Klippen, während andere weich sind und zu geröllbedeckten Hängen verwittern. Das Magma aus den vulkanischen Ereignissen entlang des westlichen Teils von Graham Land hat harte, kristalline Granite gebildet, die heute entlang der Küste als hellgraue Felsen zu sehen sind. Zwischen den Graniten befinden sich Gänge, durch die geschmolzenes Magma an die Oberfläche gelangte.
Graham Land - eine Ausdehnung der Anden
Wenn man sich die Karte von Graham Land ansieht, könnte man meinen, dass es sich um eine Fortsetzung des Andengebirges handelt, und Geologen haben Beweise dafür gefunden, dass dies tatsächlich der Fall ist. Forschungen haben ergeben, dass Graham Land mit Patagonien verbunden war, bis die beiden Gebiete auseinanderbrachen, als sich vor 30 Millionen Jahren die Drake-Passage öffnete. Wissenschaftler haben festgestellt, dass vulkanische Ascheablagerungen aus dem Jura auf der Ostseite des Graham-Landes auch im Osten der Anden in Patagonien vorkommen.
Vulkanische Aktivität im Graham Land heute
Die vulkanische Aktivität in Graham Land ist immer noch vorhanden, beschränkt sich jedoch auf einen vulkanischen Graben in der Bransfield-Straße. Diese Meerenge bildete sich, als sich die Süd-Shetland-Inseln vor etwa 4 Millionen Jahren vom westlichen Teil von Graham Land trennten und nach Nordwesten drifteten. Eine Meeresströmungskarte der Bransfield Strait zeigt einen aktiven vulkanischen Graben entlang des Meeresbodens. Entlang des Meeresbodens gibt es drei schlafende Vulkane - Axe, Three Sisters und Orca -, die sich etwa 600 m über dem Meeresboden befinden. Sowohl der Axe als auch der Orca haben einen Gipfelkrater von etwa 2 km Durchmesser. Deception Island ist der südlichste Vulkan, der entlang des Grabens liegt.
Deception Island - ein großer Vulkan
Deception Island ist der jüngste aktive Vulkan auf der Antarktischen Halbinsel. Die Insel liegt südlich der South Shetland Islands und enthält einen 8 km breiten Vulkankrater, der vom Meer überflutet wurde und nun eine zentrale Lagune bildet: Port Foster. Die Lagune wird durch einen kleinen Kanal erreicht, der von Walfängern nach den starken Böen, die durch den Kanal "blasen" können, Neptunes Bellows genannt wird.
Der Vulkan brach zuletzt in den Jahren 1967, 1968 und 1970 aus und verursachte starke Explosionen und dichte Aschewolken aus schwarzer Basaltschlacke und Asche. Durch die Vermischung von Asche und geschmolzenem Gletschereis kam es auch zu Schlammlawinen. Wissenschaftler haben festgestellt, dass es heiße Quellen gibt, die von im Vulkan erhitztem Wasser gespeist werden, was ein Beweis dafür ist, dass Deception Island immer noch von heißem, geschmolzenem Gestein unterlagert ist. Die Daten zeigen, dass der Vulkan einige Male pro Jahrhundert ausbricht, wobei der nächste Ausbruch wahrscheinlich in naher Zukunft stattfindet.
Versteinertes Leben in der Antarktis
Als die Vulkane von Graham Land noch aktiv waren, bedeckten Asche und Sedimente die Oberfläche und bewahrten das pflanzliche und tierische Leben, so dass wir einen reichen Fossilienbestand haben, der es den Forschern ermöglicht, sich ein Bild von Klima und Umwelt in der Vergangenheit zu machen. Die Sedimente der Fossil Bluff Group auf Alexander Island aus der späten Jura- bis frühen Kreidezeit (vor 160-100 Millionen Jahren) enthalten einige der reichhaltigsten und vielfältigsten Fossilien auf der Antarktischen Halbinsel.
Bei den meisten Fossilien handelt es sich um marine Muscheln, Ammoniten und Seeigel sowie einige Seesterne. Auf den Süd-Shetland-Inseln finden sich vor allem Fossilien der Muschelfauna. Sedimente, die sich hinter dem Vulkanbogen ablagerten, sind heute freigelegt und zeigen versteinerte Pflanzen. Zu den Pflanzenfossilien gehören fossiles Holz, Pollen, Sporen und Blattabdrücke. Wissenschaftler haben in den Sedimenten eine Vielzahl fossiler Pflanzen gefunden, darunter Kiefern, Zykaden und Gingko-Bäume sowie Farne und Moose.
Eine warme Antarktis
Aus den Sedimentaufzeichnungen geht hervor, dass auf Graham Land, wo das Eis heute die Landschaft bedeckt, ausgedehnte Wälder wachsen konnten, ähnlich denen in Neuseeland und im südlichen Südamerika. Dies war darauf zurückzuführen, dass das Klima trotz des ähnlichen Breitengrades viel wärmer war als heute.
Während der Jura- und Kreidezeit waren die Temperaturen sogar so warm, dass pflanzen- und fleischfressende Dinosaurier in der Antarktis leben konnten; Dinosaurierarten wurden in Sedimenten auf den Inseln James Ross, Seymour und Vega gefunden. Es wurden sogar Wirbeltierfossilien gefunden, die Beuteltiere und mehrere Arten von ausgestorbenen Pinguinen enthielten.
Vor über 41 Millionen Jahren kühlte sich das Klima jedoch ab, und vor 34 Millionen Jahren bildeten sich in der Antarktis große Eisschilde. Dies führte zu einer Vergletscherung entlang des Graham-Landes, die zu den heutigen Fjorden und zerklüfteten Gebirgszügen führte.
