Das explosive Geheimnis unter „langweiligen“ Vulkanen

Sogenannte „langweilige“ Vulkane müssen nicht so bleiben, sondern können unter Umständen auch explodieren, so eine neue Studie. Das zeigt die chemische Zusammensetzung der Lava.

Von Redaktion

Ein internationales Team von Vulkanologen, das auf abgelegenen Inseln des Galápagos-Archipels arbeitet, hat herausgefunden, dass Vulkane, die zuverlässig kleine basaltische Lavaeruptionen produzieren, chemisch unterschiedliche Magmen in ihren unterirdischen Leitungssystemen verbergen – darunter einige, die das Potenzial haben, explosive Aktivität zu erzeugen.

Viele Vulkane produzieren über Millionen von Jahren ähnliche Arten von Ausbrüchen. Beispielsweise brechen Vulkane in Island, Hawaii und auf den Galápagos-Inseln immer wieder Lavaströme aus, die aus geschmolzenem Basaltgestein bestehen und an ihren Flanken lange Feuerströme bilden.

Obwohl diese Lavaströme Häuser in der Nähe des Vulkans potentiell beschädigen können, bewegen sie sich in der Regel im Schritttempo und stellen nicht die gleiche Lebensgefahr dar wie grössere explosive Eruptionen, wie die am Vesuv oder am Mt. St. Helens. Diese langfristige Konstanz im Eruptionsverhalten eines Vulkans bildet die Grundlage für die Gefahrenplanung der lokalen Behörden.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Michael Stock des Trinity College in Dublin, das sich aus Wissenschaftlern aus den USA, Grossbritannien und Ecuador zusammensetzt, untersuchte zwei Galápagos-Vulkane, die während ihrer gesamten Lebenszeit an der Erdoberfläche nur basaltische Lavaströme mit einheitlicher Zusammensetzung ausgebrochen sind. Durch die Entschlüsselung der Zusammensetzung der mikroskopisch kleinen Kristalle in den Laven konnte das Team die chemischen und physikalischen Eigenschaften der unterirdisch unter den Vulkanen gespeicherten Magmen rekonstruieren.

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Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass – im Gegensatz zu den monotonen basaltischen Laven, die an der Erdoberfläche ausgebrochen sind – die Magmen unter den Vulkanen äußerst vielfältig sind und ähnliche Zusammensetzungen aufweisen wie die am St. Helens-Vulkan.

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Das Team ist der Ansicht, dass Vulkane durchweg kompositorisch einheitliche basaltische Laven ausbrechen, wenn die Menge an Magma, die durch den Boden unter dem Bauwerk spült, hoch genug ist, um jegliche chemische Vielfalt zu „überdrucken“. Dies kann auftreten, wenn sich Vulkane in der Nähe eines „Hot Spot“ befinden – einer Wolke heißen Magmas, die aus dem Erdinneren an die Oberfläche aufsteigt.

Die chemisch vielfältigen Magmen, die das Team entdeckte, könnten jedoch unter bestimmten Umständen mobil werden und zur Oberfläche aufsteigen. In diesem Fall könnten Vulkane, die seit Jahrtausenden zuverlässig basaltische Lavaausbrüche produziert haben, in Zukunft unerwartete Veränderungen zu explosiverer Aktivität erfahren.

Dr. Stock von der Trinity’s School of Natural Sciences und Hauptautor des Papiers, das gerade von der führenden internationalen Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, sagte:

„Das war wirklich unerwartet. Wir begannen die Studie, weil wir wissen wollten, warum diese Vulkane so langweilig waren und welcher Prozess dazu führte, dass die Zusammensetzung der ausgebrochenen Lava über lange Zeiträume konstant blieb. Stattdessen stellten wir fest, dass sie überhaupt nicht langweilig sind – sie verstecken diese geheimen Magmen einfach unter der Erde.“

Und weiter: „Obwohl es keine Anzeichen dafür gibt, dass diese Galápagos-Vulkane in absehbarer Zeit einen eruptiven Übergang erleben werden, zeigen unsere Ergebnisse, warum andere Vulkane in der Vergangenheit ihr Eruptionsverhalten verändert haben könnten. Die Studie wird uns auch dabei helfen, die Risiken besser zu verstehen, die von Vulkanen in anderen Teilen der Welt ausgehen – nur weil sie in der Vergangenheit immer auf eine bestimmte Art und Weise ausgebrochen sind, bedeutet das nicht, dass man sich darauf verlassen kann, dass sie dasselbe auch in der Zukunft auf unbestimmte Zeit tun werden.

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Dr. Benjamin Bernard, ein Vulkanologe, der sich am Instituto Geofísico mit der Überwachung der Vulkane auf den Galápagos-Inseln befasst und Mitautor des Artikels ist, fügte hinzu:

„Diese Entdeckung ist insofern von großer Bedeutung, als sie es uns ermöglicht, scheinbar divergierende Beobachtungen miteinander in Einklang zu bringen, wie z.B. das Vorhandensein explosiver Ablagerungen an mehreren Galápagos-Vulkanen. Sie ermöglicht es uns auch, das Verhalten dieser Vulkane besser zu verstehen, was für die Vulkanüberwachung und die Gefahrenabschätzung von wesentlicher Bedeutung ist.“

Diese Arbeit wurde in der führenden internationalen Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht und vom Charles Darwin and Galápagos Islands Fund at Christ’s College, University of Cambridge, und der US National Science Foundation finanziert. Sie wurde mit Unterstützung des ecuadorianischen Instituto Geofísico, des Galápagos-Nationalparks und der Charles-Darwin-Stiftung durchgeführt.

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