In Äthiopiens Danakil-Senke bilden heiße Salzquellen grüne Becken, gelbe Krusten und rostrote Terrassen. Messungen am Vulkanfeld Dallol ergaben Temperaturen von etwa 108 Grad Celsius und eine außergewöhnlich aggressive Salzlake. Die Farben entstehen durch chemische Reaktionen von Eisen und anderen gelösten Stoffen, nicht durch künstliche Farbstoffe. Besonders verblüffend ist, warum selbst Wasser hier an eine Grenze stößt, die vielen Lebewesen verschlossen bleibt.
Auf dem Dallol-Dom im Norden Äthiopiens quillt bis zu 108 Grad Celsius heiße Salzlake aus kleinen Öffnungen und baut Schicht für Schicht farbige Terrassen auf. Das Wasser ist stellenweise stärker sauer als gewöhnliche Batteriesäure, während die Umgebung aus hellen Salzkrusten, gelben Ablagerungen und rostfarbenen Rändern besteht. Eine geochemische Untersuchung des Dallol-Systems erklärt die auffälligen Farben durch Eisenverbindungen, den Kontakt mit Sauerstoff und die Verdunstung der Flüssigkeit.
Die Landschaft liegt in der Danakil-Senke, einer tief gelegenen Region des Afar-Dreiecks, in der sich die Erdkruste auseinanderbewegt. Unter der Salzebene erhitzt magmatische Wärme salzhaltiges Wasser, das aufsteigt, Mineralien löst und an der Oberfläche neue Ablagerungen hinterlässt. Anders als bei einem gewöhnlichen See verändert jeder Zufluss zugleich die Form seines Beckens.
An einzelnen Austrittsstellen schießt die heiße Flüssigkeit nur wenige Zentimeter hoch, bevor sie über weiße und gelbliche Ränder abfließt. Beim Abkühlen und Verdunsten scheidet sie Salz aus, sodass kleine Kamine, buckelige Kegel und flache Becken entstehen. Solche Formen können sich verändern, wenn die Quelle ihre Richtung oder die Zusammensetzung der Sole wechselt.
Messungen beschrieben für das hydrothermale System eine Temperatur von etwa 108 Grad Celsius sowie extrem hohe Salz- und Eisengehalte. Weil das Wasser zahlreiche gelöste Stoffe enthält, verhält es sich anders als reines Wasser im Kochtopf. Der Dampf über den Öffnungen und die scharf abgegrenzten Krusten gehören zu einem chemisch aktiven Untergrund.
Frisch aufsteigende Flüssigkeit enthält gelöstes Eisen, das unter den sauerstoffarmen Bedingungen im Untergrund zunächst in einer anderen chemischen Form vorliegt. Sobald Sauerstoff langsam in die Sole gelangt, wandeln sich Eisenverbindungen um und lagern sich auf dem Salz ab. Gelbe, orange und rostrote Bereiche entstehen so unmittelbar nebeneinander, obwohl sie von derselben hydrothermalen Aktivität gespeist werden.
Hinzu kommen die unterschiedliche Konzentration der gelösten Stoffe, der Wasserstand und die Geschwindigkeit, mit der einzelne Becken austrocknen. Besonders deutlich wird das an den hellen Rändern, die sich wie winzige Stufen um das farbige Wasser legen. In einer anderen vulkanisch geprägten Landschaft entstehen ebenfalls auffällige Farben, wenn Schwefel am Vulkan Kawah Ijen brennt; in Dallol prägen dagegen die Mineralreaktionen in der Sole das Bild.
Die Danakil-Senke gehört zu den ungewöhnlichsten geologischen Regionen Afrikas und liegt in Teilen deutlich unter dem Meeresspiegel. Wissenschaftliche Beschreibungen verorten das Dallol-Gebiet ungefähr 124 bis 155 Meter unter diesem Niveau. Wo heute die Salzebene liegt, hinterließen frühere Meeresverbindungen mächtige Ablagerungen, die das aufsteigende heiße Wasser durchdringt.
Im Afar-Dreieck treffen große tektonische Bewegungszonen aufeinander, wodurch die Erdkruste gedehnt und stellenweise von Magma beeinflusst wird. Der Prozess ist Teil derselben großräumigen Entwicklung, durch die Afrika langsam auseinanderbricht. Die ungewöhnlichen Salzterrassen sind damit die sichtbare Oberfläche eines viel größeren geologischen Systems.
Untersuchungen der Quellen fanden an besonders sauren Stellen sogar negative pH-Werte, was bei hochkonzentrierten Säuren grundsätzlich möglich ist. Zugleich enthält die Sole so viel Salz, dass für Mikroorganismen kaum frei verfügbares Wasser übrig bleibt. Die Kombination aus Säure, Hitze und Salz unterscheidet Dallol von gewöhnlichen heißen Quellen.
Eine Untersuchung verschiedener Proben aus Dallol fand in einigen extremen Becken keine überzeugenden Hinweise auf lebende Organismen, obwohl in benachbarten weniger extremen Bereichen Mikroben vorkommen. Andere Arbeiten berichteten über Mikroorganismen in bestimmten Proben des Gebietes. Die Befunde beziehen sich auf unterschiedliche Standorte und Methoden; eine pauschale Aussage über sämtliche Quellen wäre deshalb falsch.
Geologen beschreiben die Landschaft als bewegliches System aus Salz, aufsteigender Sole und mineralischen Ablagerungen. Sobald eine Öffnung versiegt, können empfindliche Krusten zerfallen, während wenige Meter entfernt neue Kamine wachsen. Der Wechsel von weißen Rändern zu gelben Flächen und grünen Becken hängt somit auch davon ab, wo gerade Flüssigkeit austritt.
An Dallol lässt sich die Arbeit des Untergrunds ungewöhnlich direkt erkennen: heißes Wasser steigt auf, verdunstet und hinterlässt neue Salzstufen. Zwischen den rostfarbenen Kegeln bleiben grüne Becken zurück, deren helle Ränder sich mit dem nächsten Zufluss erneut verändern können.
Kotopoulou et al., A Polyextreme Hydrothermal System Controlled by Iron: The Case of Dallol at the Afar Triangle; doi:10.1021/acsearthspacechem.8b00141
Belilla et al., Hyperdiverse archaea near life limits at the polyextreme geothermal Dallol area; doi:10.1038/s41559-019-1005-0
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