Vulkanausbrüche haben viel mehr zu bieten, als man denkt – sie sind komplex, vielfältig und werden durch eine Vielzahl von Ereignissen verursacht.

Direkt unter der Erdkruste befinden sich Schichten aus geschmolzenem Gestein, die aufgrund der hohen Temperaturen im Kern zu Magma geschmolzen werden.

Magma enthält verschiedene Gase – vorwiegend Kohlendioxid, Wasserdampf und Schwefeldioxid. Es wird in Magmakammern gelagert, die unter einem Deckel aus festem Gestein versiegelt sind.

Aufgrund seines verflüssigten Zustands ist das Magma weniger dicht als das darüber liegende Gestein und beginnt aufzusteigen. Gleichzeitig entweicht Wasserdampf als Blasen, wodurch sich die relative Dichte von Kohlendioxid und Schwefeldioxid erhöht.

Im Laufe der Zeit dehnen sich diese Gase auf das 1000-fache ihrer ursprünglichen Größe aus und erhöhen den Druck auf den Kammerdeckel so stark, dass es zu einem Ausbruch kommt. Dies ähnelt dem Schütteln eines Erfrischungsgetränks, das beim Öffnen des Deckels explodiert – durch Schütteln trennen Sie Kohlendioxidmoleküle, wodurch sich Gas und Druck aufbauen.

Wenn Magma freigesetzt wird – durch die Risse in der Erdkruste, die wir Vulkane nennen – ist es als Lava bekannt, die bis zu 1100 Grad Celsius heiß ist. Typischerweise bildet es auch pyroklastische Wolken: Kaskaden aus heißer Asche, Gas und geschmolzenem Gestein, die etwa 1000 Grad Celsius haben und rund 700 Stundenkilometer schnell sind.

Was verursacht einen Vulkanausbruch?

Das grundlegende Konzept einer Eruption ist, dass eine Erhöhung des Drucks auf den Kammerdeckel bewirkt, dass das Magma unter ihm freigesetzt wird. Es gibt jedoch Abweichungen in der Ursache dieser Magmabewegung und der Art der erzeugten Eruption.

Vulkane befinden sich normalerweise in der Nähe der Grenzen der tektonischen Platten der Erde. Diese können sich entweder ausbreiten und eine Lücke in der Oberfläche hinterlassen, oder sie können sich untereinanderschieben – ein Prozess, der als Subduktion bezeichnet wird.

Wenn sich die Platten trennen, steigt Magma langsam auf, um die Lücke durch eine sanfte Explosion dünner Basaltlava zu füllen, die Temperaturen von 800 bis 1200 Grad Celsius aufweist.

Wenn sich jedoch eine Platte unter die andere schiebt, werden geschmolzenes Gestein, Sediment und Meerwasser in die Magmakammer gedrückt. Das Gestein und Sediment werden zu frischem Magma geschmolzen und füllen schließlich die Kammer, bis es ausbricht und klebrige und dicke andesitische Lava bei Temperaturen von 800 bis 1000 Grad Celsius freisetzt.

Die Plattentektonik ist jedoch nicht die einzige Ursache für Eruptionen.

Sinkende Temperaturen können dazu führen, dass altes Magma kristallisiert und auf den Boden der Kammer sinkt, wodurch frisches verflüssigtes Magma nach oben und außen gedrückt wird – ähnlich wie wenn ein Ziegelstein in einen Eimer Wasser fallen gelassen wird.

Eine Abnahme des äußeren Drucks auf die Magmakammer kann auch einen Ausbruch ermöglichen, indem ihre Fähigkeit minimiert wird, zunehmende Drücke von innen zurückzuhalten. Dies wird häufig durch Naturereignisse wie Taifune verursacht, die die Gesteinsdichte verringern, oder durch Gletscherschmelze auf dem Kammerdeckel, die die Zusammensetzung des geschmolzenen Gesteins verändert. Es wird angenommen, dass das Schmelzen der Gletscher eine der Ursachen für den Ausbruch des Eyjafjallajökull 2010 in Island war.

Sogenannte ‚Hot-Spot‘-Vulkane sind solche, die sich abseits der tektonischen Plattengrenzen bilden. Sie entstehen, wenn sich Platten bewegen und heiße Aufstände aus dem Erdmantel freilegen, die als Federn bekannt sind. Die Vulkane auf den Hawaii-Inseln sind von dieser Art.

Was sind die verschiedenen Arten von Vulkanen?

Es gibt drei Haupttypen von Vulkanen.

• Ein Schildvulkan hat ein flaches kuppelartiges Aussehen und setzt basaltische Lava auf sanfte Weise frei, die für den Menschen oft langsam und leicht zu überholen ist.
• Ein Stratovulkan hat die klassische Kegelform und setzt andesitisches Magma frei. Es erzeugt heftige große Eruptionen und führt oft zu pyroklastischen Strömungen und Schlammflüssen. Der aktive Vulkan Mount Agung in Bali fällt unter diese Kategorie.
• Ein Caldera-Vulkan hat ein kreisförmiges beckenförmiges Aussehen und setzt dicke rhyolotische Lava frei, die zwischen 650 und 800 Grad Celsius liegt. Seine Form ist auf die Größe seiner Eruptionen zurückzuführen, die dazu führen, dass die Wände der Magmakammer zusammenbrechen. Dies geschieht, wenn sich die gesamte Kammer leert, so dass sie nicht unterstützt wird und einstürzen kann. Dieser Prozess ist zyklisch und bedeutet nicht, dass der Vulkan schläft.

Was bestimmt die Größe einer Eruption?

Letztendlich hängt die Größe eines Ausbruchs von der Dicke des Magmas, der Dichte der darin enthaltenen Gase und der Menge an neuem Magma ab, die in die Magmakammer gedrückt wird.

Basaltische Lava lässt Gas leicht entweichen, was zu kleineren Eruptionen führt, während andesitische und rhyolotische Lava das Entweichen des Gases erschwert, was zu größeren Eruptionen führt.

Typische vulkanische Gefahren

Lava wird oft als die Hauptgefahr eines Vulkanausbruchs angesehen, dies ist jedoch nicht der Fall. Zahlreiche Gefahren ergeben sich aus Eruptionen und sie können eine Reihe von Folgen haben. Am gefährlichsten sind die pyroklastischen Wolken, die alles auf ihrem Weg zerstören. Weitere Gefahren sind Aschewolken, Ascheregen, Schlammlawinen, Erdbeben, Tsunamis, seltsame Wetterbedingungen und Gletscherfluten.

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