In einer Kiesgrube bei Niederweimar im mittleren Lahntal dokumentierten die Forscher Schichten vulkanischen Ursprungs. Foto: Colin Weber

02.07.2021 (wm) Souvenire aus der Vorgeschichte: Dass der Vulkanausbruch, von dem der Laacher See bei Koblenz zeugt, sein vulkanisches Material bis ins Marburger Land schleuderte, also 140 Kilometer weit, war bereits bekannt – freilich nur von punktuellen Nachweisen. Jetzt zeigen Marburger Geowissenschaftler, dass die vulkanischen Ablagerungen großflächig im mittleren Lahntal vorkommen. Das Team um Collin Weber von der Philipps-Universität Marburg berichtet über seine Ergebnisse im Fachblatt „E&G Quaternary Science Journal“.

Vor fast 13.000 Jahren spuckte der Laacher-See-Vulkan zum vorerst letzten Mal Feuer und Gestein. Im Rheinland hinterließ der Ausbruch meterdicke Schichten aus Asche und Bimsstein, die Forschung sieht die Explosion als möglichen Auslöser einer Klima-Anomalie. „In der Kiesgrube von Niederweimar bei Marburg finden sich vulkanische Lockermassen, die vom Laacher-See-Ausbruch stammen, sogenannte Tephra, die bis zu zwei Meter mächtig sind“, sagt der Geograph Collin Weber, der als Erstautor der aktuellen Publikation firmiert.

„Die Aufschlüsse, die solche Kiesgruben bieten, beschränken sich immer auf einen vergleichsweise kleinen räumlichen Ausschnitt der gesamten Flussaue“, ergänzt Mitverfasser Professor Dr. Stefan Harnischmacher vom Marburger Fachgebiet Physische Geographie. Aber welche Ausbreitung zeigen die Ablagerungen in der Fläche?

Um das herauszufinden, führte das Team Bohrungen bis zu drei Metern Tiefe entlang von drei Transsekten durch, die quer zum Flussbett der Lahn bei Niederweimar verlaufen; dort, südlich der Kiesgrube, die die Referenzdaten liefert, hat die Flussniederung eine ihrer größten Ausdehnungen. Die Transsekten liegen in ein bis anderthalb Kilometer Entfernung voneinander. Aus dem geborgenen Material isolierte Koautor Volker Dickhardt die vulkanischen Anteile mittels Dichteauftrennung – weil das vulkanische Material aufgrund seiner vielen luftgefüllten Höhlungen nach oben schwimmt.

„Die Dichteauftrennung hat sich als geeignete Methode erwiesen, um das vulkanische Material schnell und unaufwendig zu separieren“, erklären die Autoren. Alles in allem identifizierten die Forscher 56 Schichten mit vulkanischen Ablagerungen, wobei das vulkanische Material im Schnitt knapp 70 Prozent dieser Schichten ausmacht. Wie das Autorenteam berichtet, kommen die vulkanischen Schichten ab einer Tiefe von an die 70 Zentimetern bis zu knapp 1,7 Metern vor; ihre Dicke kann sechs Zentimeter betragen, an anderer Stelle aber auch bis zu 1,3 Metern. „Die vulkanischen Schichten sind im Untersuchungsgebiet von jüngeren Flusssedimenten überlagert, etwa von Lehm“, erläutert Weber.

Vulkanische Ablagerungen, so erbrachte die Untersuchung, finden sich überall im Überflutungsgebiet des mittleren Lahntals. Sie stammen jedoch nicht aus direkter Ablagerung über die Luft, sondern müssen überwiegend vom Fluss aus dem gesamten Einzugsgebiet herangeschafft worden sein, wie die Wissenschaftler aus ihren Daten schlussfolgern.

„Allein die weite Verbreitung der Sedimente lässt auf große Mengen an Tephra schließen, die vom Ausbruch des Laacher-See-Vulkans herrühren“, schreiben die Autoren. Dieser Umstand müsse auch die Landnutzung und Anbaumöglichkeiten im mittleren Lahntal beeinflusst haben, dessen dokumentierte Siedlungsgeschichte mehr als 11.000 Jahre zurückreicht. Die vulkanischen Lockermassen sorgen wahrscheinlich für eine höhere Wasserspeicherkapazität des Bodens in Trockenperioden, vermuten die Wissenschaftler. Das gelte bis heute: „Die noch vorhandenen Ablagerungen tragen zur Verbesserung des Bodens bei.“

Collin Weber fertigt derzeit seine Doktorarbeit in der Arbeitsgruppe Boden- und Hydrogeographie der Philipps-Universität an.

Originalveröffentlichung: Collin Joel Weber, Volker M. H. Dickhardt & Stefan Harnischmacher: Spatial survey of tephra deposits in the middle Lahn valley (Hesse, Germany), E&G Quaternary Science Journal 2021, DOI: https://doi.org/10.5194/egqsj-70-165-2021