"Autobahn der Hölle": Magma steigt blitzschnell durch die Erdkruste

Von wegen langsam und in Etappen: Wenn glühendes Magma vom Erdmantel nach oben steigt, kann es offenbar auch direkte Wege nutzen - und einen Vulkan enorm schnell unter Druck setzen. Das schließen Forscher aus Spuren von Nickel in der Lava.

Tungurahua in Ecuador (März 2013): Magma kann auch schnell aufsteigen Zur Großansicht
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Tungurahua in Ecuador (März 2013): Magma kann auch schnell aufsteigen

Eine unterirdische "Autobahn der Hölle" bringt manche Vulkane zu einem superschnellen, überraschenden Ausbruch: Durch diese Entdeckung entstehen einer auf der Website des Wissenschaftsmagazins "Nature" veröffentlichten Studie zufolge auch neue Möglichkeiten für die Vorhersage von Vulkanausbrüchen.

Vulkane schleudern Magma heraus, jenes geschmolzene Gestein, das im Erdmantel zwischen dem Erdkern und der Erdkruste vorkommt. Unter den Feuerbergen bildet sich eine immer größer werdende Magmakammer. Wenn darin der Druck zu stark wird, kommt es zum Ausbruch.

Normalerweise steigt das Magma langsam in die Kammer und befindet sich dabei lange in einer Art Zwischenstation mehrere Kilometer unter dem Vulkan. Doch Philipp Ruprecht und sein Team von der Columbia University in New York gehen davon aus, dass es auch direkte Wege geben kann, auf denen das Magma vom Erdmantel durch die Erdkruste direkt bis zur Magmakammer aufsteigen kann. Der Vulkan könne so binnen weniger Monate unter Druck geraten, ein nach geologischen Maßstäben äußerst kurzer Zeitraum.

Verräterische Spuren von Nickel

Die Wissenschaftler haben ein solches Szenario untersucht, indem sie den Ausbruch des Vulkans Irazu in Costa Rica zwischen 1963 und 1965 analysierten. Sie untersuchten die Olivinkristalle, das sind Mineralien, die in der vulkanischen Lava vorkommen. Darin fanden sie Überreste von Nickel. Dieses Element kommt im Erdmantel vor und zeugt nach Ansicht der Forscher von einem extrem schnellen Aufstieg des Magmas. Bei einem langsameren Aufstieg wäre demnach das Nickel geschmolzen und mit den Kristallen völlig durchmischt worden.

Den Berechnungen der Wissenschaftler zufolge stieg das Magma in nur wenigen Monaten 35 Kilometer durch die Erdkruste auf. "Es muss dort einen Kanal vom Erdmantel bis zur Magmakammer geben", sagte Geochemikerin Terry Plank. "Wir nennen das gerne die Autobahn der Hölle." Auch bei Vulkanen in Mexiko, Sibirien und im amerikanischen Nordwesten wurde bereits Nickel in den Olivinkristallen gefunden.

Die Ergebnisse der Untersuchung könnten erklären, warum Seismologen manchmal mysteriöse Erdbeben in einer Tiefe von 20 bis 30 Kilometer einige Monate vor starken Vulkanausbrüchen registriert haben. Diese Erdbeben könnten das Zeichen dafür sein, dass das Magma sich seine Bahn durch die unterirdischen Kanäle bricht. Dabei verweisen die Forscher auch auf die Vulkanausbrüche des Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991 oder des Eyjafjallajökull-Vulkans auf Island im Jahr 2010.

Die Geowissenschaftler empfehlen daher, solche Erdbeben tief in der Erdkruste verstärkt zu beobachten. Eine Warnung schon Monate statt nur Wochen oder Tage vor einem Vulkanausbruch könne Leben retten und Schäden begrenzen.

nik/afp

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