Vulkanforschung im Heiligen See in Potsdam: Schüler suchen nach Asche eines isländischen Ausbruchs von 1875

Gibt es Spuren eines Vulkanausbruchs in Potsdam? Im Jahr 1875 kam es in Island zu einer gewaltigen Eruption, bei der Aschewolken in weite Entfernungen transportiert wurden. Die Asche könnte heute noch auf dem Grund des Heiligen Sees zu finden sein. Den Spuren des Vulkanausbruchs gehen Schüler des Babelsberger Bertha-von-Suttner-Gymnasiums gemeinsam mit dem Geoforschungszentrum (GFZ) Potsdam in dem See auf den Grund. Sie untersuchen die Sedimentschichten am Grund des Gewässers. Die Proben wurden bereits entnommen.

Die Askja ist ein Zentralvulkan auf Island, in dem es im Jahr 1875 zu zahlreichen, zum Teil lang anhaltenden Eruptionen kam. In der hochexplosiven Hauptphase, in der sich die Magmakammer des Vulkans entleerte, gab es sogenannte phlinianische Eruptionen, bei denen in kurzer Zeit riesige Magmamengen ausgestoßen werden. Dabei kommt es zu gewaltigen Aschefällen.

© Ottmar Winter PNN

„Wir haben solche Aschereste schon in Seen in Mecklenburg-Vorpommern entdeckt“, sagt Geologe Achim Brauer vom GFZ. Nun wird danach in Potsdam gesucht. Der Heilige See stellte sich bei einem „Jugend-forscht-Projekt“ des GFZ mit dem Bertha-von-Suttner-Gymnasium im vergangenen Jahr als besonders geeignet heraus. Die Sedimente, also die Ablagerungen am Grund, seien gut erhalten, so Brauer. „Wir können ähnlich wie bei den Jahresringen eines Baums daran die Geschichte ablesen.“ Untersucht würden nun die Sedimente aus den vergangenen 300 Jahren.

Sonde untersucht vulkanische Glassplitter

Von einem kleinen Forschungskatamaran mit Elektroantrieb wurden in dem 13 bis 14 Meter tiefen See Sedimentproben genommen. Diese umfassen 1,30 Meter bis 1,40 Meter tiefe Ablagerungen, die sich nun in Rohren in einer Kühlkammer des GFZ befinden. Derzeit werden aus Proben organische Ablagerungen aus Pflanzenabfällen und sogenanntes kritisches Material unterm Mikroskop getrennt, erklärt Brauer.

Dabei arbeitet sein Team jeweils mit zwei Schülern der 11. Jahrgangsstufe des Gymnasiums zusammen. Kritisches Material sind neben Sand auch kleine Splitter aus vulkanischem Glas. Diese nur 50 Mikrometer kleinen Splitter (ein Mikrometer ist ein Millionstes eines Meters) werden mit einer Mikrosonde auf ihre chemische Zusammensetzung untersucht.

Die gewonnenen Daten können mit Datenbanken zu Vulkanausbrüchen abgeglichen werden. Brauer geht davon aus, dass vulkanische Glassplitter aus Island von 1875 in den Sedimenten des Heiligen Sees gefunden werden. Schon jetzt beschreibt der Geologe das von der Stiftung Preußische Schlösser und Gärten unterstützte Projekt als Erfolg. Im Vorjahr seien mit 80 Zentimeter langen Sedimentproben Erkenntnisse zur Wasserqualität gewonnen worden.

Die später für ihr „Jugend-forscht-Projekt“ ausgezeichneten Schüler Fabian Marg und Leonard Raupach hatten Berichte über eine durch Nährstoffeinträge verschlechterte Wasserqualität im Heiligen See gelesen und diesen auf Nitrat und Phosphor untersucht. Denn das ökologische Gleichgewicht wird durch zu viele Nährstoffe gestört. Die über ein Jahr hinweg entnommenen Wasserproben brachten die Erkenntnis, dass es sich beim Heiligen See weiterhin um ein nährstoffarmes Gewässer handelt, teilt das GFZ mit.

Forschung zur Bronzezeit am Heiligen See

Die Forschung habe zudem ergeben, dass die Sedimente am Seegrund gut erhalten und nicht zu stark durch Nährstoffeintrag gestört sind, so Achim Brauer, der die GFZ-Sektion „Klimadynamik und Landschaftsentwicklung“  leitet. Deshalb könne der Heilige See auch für größere Forschungsprojekte geeignet sein. Möglich sei, den Bohrkern bis an die Basis der Sedimente zu bringen - zehn bis 15 Meter unter dem Seegrund.

„Dann wären wir in den Sanden der letzten Eiszeit vor etwa 13.000 Jahren“, erklärt der Forscher. In den Sedimenten könnte beispielsweise nach Spuren bronzezeitlicher Siedlungen und ihren Einflüssen auf den See gesucht werden. Dafür wäre aber ein größerer technischer Aufwand mit Bohrplatttform notwendig.

Wichtig sei das aktuelle Forschungsprojekt, um Schülern wissenschaftliches Arbeiten näherzubringen, sie zu motivieren und zu unterstützen, so Brauer. „Das ist die beste Vorbereitung für ein Hochschulstudium“, sagt Lehrer Jochen Woller. GFZ, Gymnasium und Schlösserstiftung planen nun für weitere Erkenntnisse aus dem Heiligen See eine längerfristige Kooperation.