"Autobahn der Hölle"

Magma kann schneller nach oben steigen als gedacht

(Bild: EPA (Symbolbild))

Hunderte bis Tausende Jahre dauert es normalerweise, bis sich Magma-Kammern unter einem Vulkan füllen. Doch nicht immer ist das so, wie Forscher nun herausgefunden haben. Demnach kann glühendes Magma offenbar auch über direkte, als "Autobahnen der Hölle" bezeichnete Kanäle recht schnell aufsteigen und zu plötzlichen Vulkanausbrüchen führen.

Solche überraschende Vulkanausbrüche waren den Wissenschaftlern schon lange ein Rätsel. Jetzt haben US-Forscher Hinweise darauf gefunden, dass sich der Druck des geschmolzenen Gesteins unterhalb von Vulkanen nicht unbedingt über sehr lange Zeiträume aufbauen muss.

"Autobahnen der Hölle" als Abkürzung
Es scheint vielmehr quasi auch Abkürzungen zu geben, über die das Magma in - aus geologischer Sicht - sehr kurzen Zeiträumen aufsteigen kann. Die Erkenntnisse zu diesen Kanälen, die von den Forschern als "Autobahnen der Hölle" bezeichnet werden, wurden nun in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht. Das könnte auch neue Optionen für Frühwarnsysteme mit sich bringen.

Im Erdmantel zwischen dem Erdkern und der Erdkruste befindet sich geschmolzenes Gestein, das bei Vulkanausbrüchen herausgeschleudert wird. Unter Vulkanen bilden sich Magma-Kammern. Wird dort der Druck zu stark, folgt eine Eruption.

Bisher ging man davon aus, dass sich das Magma seinen Weg nach ober eher langsam bahnt und sich länger in einer Art Zwischenstation mehrere Kilometer unter dem Vulkan hält. Es könnte aber auch anders und viel schneller gehen: Über gewisse Wege könnte das geschmolzene Gestein auch direkt in die Magma-Kammer steigen. Der Vulkan könne so binnen weniger Monate unter Druck geraten - für Geologen ein sehr kurzer Zeitraum.

Ausbruch des Vulkans Irazu analysiert
Ein Team unter der Leitung von Philipp Ruprecht von der Columbia-Universität in New York hat ein solches Szenario untersucht, indem es den Ausbruch des Vulkans Irazu in Costa Rica in den Jahren zwischen 1963 und 1965 analysierte. In den Olivin-Kristallen des Irazu - Mineralien, die in der vulkanischen Lava vorkommen - fanden die Forscher Überreste von Nickel. Dieses Metall kommt im Erdmantel vor und zeugt von einem schnellen Aufstieg des Magmas. Bei einem langsameren Aufstieg wäre das Nickel nämlich geschmolzen und mit den Kristallen durchmischt worden. Solche Nickel-Teile in den Kristallen wurden auch bei Vulkanen in Mexiko, Sibirien und im amerikanischen Nordwesten gefunden.

Den Berechnungen der Wissenschaftler zufolge überwand das Magma die 35 Kilometer bis knapp unter die Erdoberfläche in nur wenigen Monaten. "Es muss dort einen Kanal vom Erdmantel bis zur Magma-Kammer geben", so der Geochemiker Terry Plank. "Wir nennen das gerne die 'Autobahn der Hölle'."

Erdbeben als mögliches Warnsignal
Das könnte erklären, warum Seismologen manchmal mysteriöse Erdbeben in einer Tiefe von 20 bis 30 Kilometer einige Monate vor starken Vulkanausbrüchen registriert haben. Es sei möglich, dass es sich dabei um das Magma handelt, das in den Kanälen schnell aufsteigt. Hinweise auf derartige Abläufe gab es laut den Wissenschaftlern auch in Bezug auf die Vulkanausbrüche des Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991 oder des Eyjafjöll auf Island im Jahr 2010.

Vulkanforscher sollten der Studie zufolge auf Erdbeben achten, die sich tief in der Erdkruste ereignen. Eine Warnung schon Monate statt nur Wochen oder Tage vor einem Vulkanausbruch könne Leben retten und Schäden begrenzen.