Vulkanismus Vulkanologen knacken das Rätsel um explosive Feuerspeier

Vulkanologen der ETH Zürich haben die Bedingungen ermittelt, die zerstörerische Vulkanausbrüche hervorrufen. Demnach gebe es einen klar definierten Risikobereich, der mit dem Wassergehalt des Magmas einhergehe, berichten sie im Fachmagazin «Nature Geoscience».

Bei einem Vulkanausbruch ergiesst sich entweder flüssige Lava über die Erdoberfläche oder das heraustretende Magma wird in der Luft zerrissen. Letzteres ist besonderes zerstörerisch und für die meisten Todesfälle verantwortlich. Nur: Auf welche Art und Weise – effusiv oder explosiv – Vulkane insbesondere entlang von Subduktionszonen speien werden, ist schwierig vorherzusagen.

Die Forscher um Olivier Bachmann, ETH-Professor für magmatische Petrologie, werteten nun in einer umfangreichen Literaturrecherche 245 Vulkanausbrüche aus. Sie rekonstruierten wie heiss die Magmakammer vor dem Ausbruch war, wie viele feste Kristalle es in der Schmelze gab und wie viel Wasser im Magma in gelöster Form vorlag.

Fazit: Bei einem Magma mit wenig Kristallen und einem Wassergehalt von mehr als 3,5 Prozent ist das Risiko eines explosiven Ausbruchs sehr gross. Diese Erkenntnis bestätigte die Lehrmeinung. Allerdings zeigte sich, dass ein Wassergehalt von mehr als 5,5 Prozent wiederum einen effusiven Ausbruch begünstigt. «Es gibt also einen klar definierten Risikobereich, auf den wir uns fokussieren müssen», liess sich Bachmann in einer Mitteilung der ETH zitieren.

Demnach seien bessere Schätzungen der Kristallinität und des Wassergehalts in Magmakammern der Schlüssel, um den Stil der Eruption vorherzusagen, schreiben die Forscher.

«Wir diskutieren im Moment mit Geophysikern, mit welchen Methoden man die entscheidenden Parameter erfassen könnte», sagte Bachmann. Die Lösung bestehe wohl darin, verschiedene Messgrössen wie seismische, geoelektrische und magnetische Daten miteinander zu kombinieren.

https://doi.org/10.1038/s41561-021-00827-9