Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.

Geoforschung: Magma-Auftrieb lässt Supervulkane explodieren

Supervulkane: Leichtes Magma treibt nach oben Fotos
Luca Caricchi

Eruptionen von Supervulkanen können verheerend sein - für alles Leben in der Umgebung und für das Erdklima. Was aber bringt die riesigen Magmakammern zur Explosion? Forscher berichten nun, dass allein Dichteunterschiede zwischen Magma und Gestein genügen.

London - Allein die Dichteunterschiede in der Magmakammer können Supervulkane explodieren lassen. Zwei internationale Forschergruppen haben diesen Auslöser für die verheerenden Eruptionen entdeckt. Schon der Umstand, dass das flüssige Magma weniger dicht ist als das umgebende feste Gestein, kann dem Magma genug Auftrieb verleihen, um kilometerdickes Krustengestein zu durchschlagen. Das berichten die Wissenschaftler in zwei Artikeln der Fachzeitschrift "Nature Geoscience".

Bei den überaus seltenen Explosionen von Supervulkanen werden - so eine gängige Definition - mindestens 1000 Kubikkilometer Material ausgeworfen. Das sind rund hundert Mal mehr als bei der Eruption des Pinatubo 1991 auf den Philippinen, die zu den schwersten Ausbrüchen des 20. Jahrhunderts zählt. Die sich weltweit verteilende Asche des Pinatubo führte zu einer messbaren Abkühlung des Klimas auf der Erde.

Supervulkane unterscheiden sich von herkömmlichen Vulkanen. Statt eines Vulkankegels hinterlassen ihre Eruptionen einen riesigen Krater in der Erdkruste - die ausgeleerte Magmakammer, deren Durchmesser bis zu 100 Kilometer betragen kann. Zu den Überbleibseln solcher Ausbrüche zählen die Yellowstone-Caldera in den USA, der Toba-See in Indonesien und der Taupo-See in Neuseeland. Die letzte Eruption eines Supervulkans liegt Zehntausende Jahre zurück. Als Kandidat für einen künftigen Ausbruch gilt der erst 2012 als möglicher Supervulkan identifizierte Berg Uturuncu in Bolivien.

Forscher wussten, dass Supervulkane nicht allein durch jenen Überdruck ausbrechen, den nachfließendes Magma aufbaut. Da solche Magmakammern mehrere Kilometer dick und 100 Kilometer breit sein können, kann allein dieser Zufluss nicht genug Druck aufbauen. Daher vermutete man, dass der Überdruck durch Dichteunterschiede zwischen dem weniger dichten Magma und dem dichteren festen Gestein der Umgebung erzeugt wird.

Wie ein Fußball unter Wasser

Dies bestätigten nun Forscher um Carmen Sanchez-Valle von der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich. Sie bestimmten die Dichte von Magma in Supervulkanen mit Hilfe von Röntgenstrahlen der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble. Damit untersuchten sie künstlich hergestellte Magmaschmelzen bei unterschiedlichen Drücken und Temperaturen.

Demnach können Dichteunterschiede zwischen Magma und Umgebungsgestein genug Druck erzeugen, um die Kammer explodieren zu lassen. "Der Effekt ist vergleichbar mit dem Auftrieb eines mit Luft gefüllten Fußball unter Wasser, der durch das schwerere umgebende Wasser nach oben gedrückt wird", sagt Erstautor Wim Malfait.

"Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer ausreichenden Größe der Magmakammer alleine der durch Dichteunterschiede verursachte Überdruck genügt, um die darüber liegende Kruste zu durchbrechen und eine Eruption in Gang zu setzen", erklärt Sanchez-Valle.

Weitere Mechanismen wie tektonische Spannungen könnten zu einer Supereruption beitragen, seien aber nicht erforderlich, betonen die Wissenschaftler. Die Erkenntnisse könnten helfen, "schlafende" Supervulkane besser einzuschätzen, etwa wie schnell ihr Magma die Erdkruste durchdringen und an die Oberfläche gelangen kann.

Forscher um Luca Caricchi von der Universität Genf gelangten ebenfalls zum Ergebnis, dass der Magma-Auftrieb in einer riesigen Kammer eine Supereruption auslösen kann. Sie nutzten Computermodelle, Daten bekannter Supervulkane und Simulationen, um dem Geheimnis dieser Explosionen auf die Spur zu kommen.

hda/dpa

Diesen Artikel...
Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 197 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
1. Katastrophe lokal bschränken
founder 05.01.2014
Eine wichtige Forschung wird sein, die Zerstörungen von Supervulkanen lokal zu bechränken, eine Ausiwrkung auf das Klima zu verhinern. Können Entlastngssprenugungen den Druck so abbauen, daß der Auswurf nicht mehr ide Hochatmosphäre erreicht und so weltweit das Klime andert? Bei Entlastungssprengungen darf dabei durchaus auch an Wasserstoffbomben gedacht werden. Es geht schließlich darum eine weltweite Katastrophe durch eine Klimaänderung zu verhindern und die unvermeidbare Katastrophe lokal auf die Region des Ausbruchs zu beschränken.
2.
fpwinter 05.01.2014
"Zu den Überbleibseln solcher Ausbrüche zählen die Yellowstone-Caldera in den USA, der Toba-See in Indonesien und der Taupo-See in Neuseeland." Will man den Leuten hier eigentlich bewußt Sand in die Augen streuen? Der Yellowstone ist nach wie vor aktiv; er bricht etwa alle 650.000 Jahre aus; der letzte Ausbruch liegt etwa 650.000 Jahre zurück. Der letzte Ausbruch eines Supervulkans geschah im Gebiet des Lake Taupo (Neuseeland) vor gut 23.000 Jahren. Hoch gefährlich ist auch der Supervulkan unter der Bucht von Neapel (die Phlegräischen Felder). Über die Auswirkungen eines aktuellen Supervulkan-Ausbruches gibt es sogar Fernseh-Dokumentationen... Also warum eine solche verharmlosende Formulierung?
3. Nicht plausibel – ...
jautaealis 05.01.2014
... und auch der Vergleich mit einem Fußball im Wasser ist zur Erklärung gänzlich ungeeignet: Die in ihm enthaltene Luft ist immerhin durch eine Leder- oder Kunststoffhaut vom Wasser getrennt – Magma und Gestein dagegen treffen unmittelbar aufeinander bzw. gehen sogar fließend ineinander über!
4. Mir scheint
mursilli 05.01.2014
Zitat von sysopLuca CaricchiEruptionen von Supervulkanen können verheerend sein - für alles Leben in der Umgebung und für das Erdklima. Was aber bringt die riesigen Magmakammern zur Explosion? Forscher berichten nun dass allein Dichteunterschiede zwischen Magma und Gestein genügen. http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/magma-auftrieb-laesst-super-vulkane-explodieren-a-941889.html
da fehlt etwas. Die Caldera von Santorin (Thira) hat bei einer Größe von ca. 84 km2 mit einem Durchmesser von über ca. 10km Ausmaße, die auf eine gigantische Eruption vor über 3000 Jahren zurückgeht. Davon wurde der östliche Mittelmeerraum heimgesucht und man bringt auch das Ende der minoischen Kultur auf Kreta damit in Zusammenhang, wiewohl diese eher durch Kriegszüge früher griechischer Stämme aus dem Norden schon ihrem Ende entgegen sah. Ein Besuch dieser Insel lohnt und die vulkanischen Neubildungen im Zentrum der Caldera sind sehenswert.
5. Ach, die Klimaänderung kommt durch Supervulkane
Taos 05.01.2014
und nicht weil ich zum Bäcker fahre um meine Brötchen zu kaufen. Vielleicht sollte man über wirksame Schutzmaßnahmen nachdenken und nicht nur Glühbirnen verbieten.
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    

© SPIEGEL ONLINE 2014
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH



Fotostrecke
Spektakel in der Einöde: Krachen, Brodeln, Beben

Fotostrecke
Übeltäter gesucht: Die Liste der Verdächtigen


Der kompakte Nachrichtenüberblick am Morgen: aktuell und meinungsstark. Jeden Morgen (werktags) um 6 Uhr. Bestellen Sie direkt hier: