Wie ist es, am Ort eines Vulkanausbruchs zu sein?

Vielleicht haben Sie Videos gesehen, in denen Vulkanliebhaber tief in Vulkane vordringen, um frische Lavaproben zu sammeln. Eine solche Szene ist erschreckend. Wir können nicht anders, als uns zu fragen: Wie ist es, am Ort eines Vulkanausbruchs zu sein?

Obwohl Vulkanausbrüche heftig sind, geschehen sie nicht über Nacht. Sie müssen eine komplexe geologische Entwicklung durchlaufen und ein großflächiger Ausbruch kann nur dann erfolgen, wenn alle Bedingungen dafür gegeben sind. Kurz gesagt handelt es sich bei einem Vulkanausbruch darum, wenn unterirdisches Magma durch einen bestimmten Kanal fließt, unter Druck steht, auf die Erde geschleudert wird und dann aus dem Krater sprudelt, wodurch ein vollständiger Ausbruchsprozess entsteht.

Sogar bei einem modernen aktiven Vulkan wird die Art des Ausbruchs von zahlreichen Faktoren beeinflusst, wie etwa der Dicke der Erdkruste, den Eigenschaften des Magmas (Temperatur, Viskosität, Dichte usw.), dem Druck im unterirdischen Magmareservoir, der Form des Vulkankanals, der Umgebung des Vulkanausbruchs (an Land oder unter Wasser) usw., wodurch die Form des Vulkanausbruchs stark variieren kann.

Nehmen wir zum Beispiel Magma. Magma ist fließfähig und hat die Eigenschaften einer Flüssigkeit. Die Fließfähigkeit von Magma wird hauptsächlich durch seine eigene Viskosität eingeschränkt. Daher hat die Viskosität des Magmas einen großen Einfluss auf die Eruptionsart des Vulkans und die Art der pyroklastischen Materialien. Unter der Erde herrscht hoher Druck und das Gas wird im Magma komprimiert. Wenn sich das Magma allmählich der Oberfläche nähert, nimmt der Druck ab und das Gas bildet nach und nach Blasen und entweicht.

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Wenn die Viskosität des Magmas relativ hoch ist, kann das Gas nicht freigesetzt werden und wird schließlich das Magma aufbrechen und aus dem Krater explodieren lassen. Große Magmabrocken werden herausgeschleudert und bilden vulkanische Bomben, und die feinen Trümmer werden zu Vulkanasche.

Daher kommt es beim gleichen Vulkan zu unterschiedlichen Zeiten zu unterschiedlichen Ausbrüchen. Die Viskosität von Magma wird hauptsächlich durch den darin enthaltenen Siliziumdioxidgehalt bestimmt. Je höher der Kieselsäuregehalt, desto größer die Viskosität und desto schwächer die Fließfähigkeit.

Generell gibt es mehrere Arten von Vulkanausbrüchen:

Wenn der Kanal für den Magmaausbruch lang und schmal ist, spricht man von einer „Spalteneruption“. Bei dieser Art von Ausbruch kommt es im Allgemeinen nicht zu einer Explosion. Es ist eher wie das Ausdrücken von Zahnpasta. Es ist relativ sicher und erzeugt keine großen Mengen Vulkanasche.

Die zweite Art von Vulkanausbruch wird als „schmelzdurchdringender Ausbruch“ bezeichnet. Da die Erdkruste relativ dünn ist und der Druck des unterirdischen Magmas hoch ist, wird die Kruste aufgeschoben und eine große Menge Magma sprudelt heraus. Dies wird als Schmelzdurchdringungseruption bezeichnet. Allerdings ist die Kruste der Kontinentalplatten heute im Allgemeinen dicker und Ausbrüche dieser Art kommen nicht häufig vor.

Derzeit ist der vorherrschende Typ von Vulkanausbrüchen auf der Erde der dritte Typ, der sogenannte Zentralausbruch. Die Kontinentalplatten kollidierten miteinander und bildeten hohe Berge, die jedoch in der Mitte hohl waren, was einen Kanal für den Ausbruch des Magmas bot. Als die Kontinentalplatten weiter bebten, stieg der Druck und schließlich brach das Magma aus.

Es handelt sich ebenfalls um einen zentralen Ausbruch, der in drei Typen unterteilt wird: ruhig, mittelschwer und explosiv.

Der Vulkan auf Hawaii ist ein Beispiel für einen stillen Ausbruch. Während des Ausbruchs floss nur eine große Menge Magma aus dem Krater und floss langsam den Hang entlang. Das geschmolzene Magma hat eine hohe Temperatur und eine niedrige Viskosität und es kommt zu keiner Explosion. Der Abfluss ist ruhig und relativ sicher und es ist unwahrscheinlich, dass es zu Opfern kommt. Daher ist Hawaii für Vulkanologen auch ein heiliger Ort zur Erforschung von Vulkanen.

Ein intermediärer Ausbruch ist ein Übergangstyp zwischen ruhigen und explosiven Ausbrüchen. Meistens handelt es sich um einen ruhigen Ausbruch, der gelegentlich von ein oder zwei explosiven Eruptionen begleitet wird.

Die letzte Art explosiver Ausbrüche ist äußerst furchterregend. Es wird eine gewaltige Explosion geben und große Mengen Gas und Pyroklastika ausstoßen. Das Gebiet im Umkreis von zehn Kilometern wird in verbrannte Erde verwandelt. Ein Beispiel dieser Art war der Ausbruch des Mount Pelée im Jahr 1902 auf der Insel Martinique in der östlichen Karibik. Von den 30.000 Einwohnern der Insel überlebten nur drei. Im Jahr 79 n. Chr. kam es an der Ostküste der Bucht von Neapel in Italien zu einem explosionsartigen Ausbruch des Vesuvs, bei dem die antike Stadt Pompeji, 13 Kilometer vom Vulkan entfernt, augenblicklich von heißem Magma bedeckt wurde. Erst Mitte des 18. Jahrhunderts wurden bei Ausgrabungen in der antiken Stadt Pompeji zahlreiche Opfer in Fluchthaltung gefunden.

Das ist der schreckliche Vulkan.

Dieser Artikel ist eine vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützte Arbeit

Autor: Dong Hanwen

Gutachter: Zhang Yuxiu (Außerordentlicher Professor, Fakultät für Erd- und Planetenwissenschaften, Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften)

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

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