Eine kürzliche Entdeckung revolutioniert unser Verständnis von schlafenden Vulkanen. Forscher haben bedeutende Magmareservoirs unter Vulkanen identifiziert, die seit Jahrtausenden inaktiv sind, und stellen damit die etablierten Theorien über ihre Funktionsweise in Frage.
Diese Studie, die von einem Team der Cornell University durchgeführt wurde, zeigt, dass Magmakammern lange nach den Ausbrüchen bestehen bleiben, selbst unter Vulkanen, die seit langem als schlafend gelten. Diese Ergebnisse könnten die Art und Weise, wie Wissenschaftler Ausbrüche überwachen und vorhersagen, verändern und neue Einblicke in die innere Dynamik von Vulkanen bieten.
Magmareservoirs unter schlafenden Vulkanen
Die Forscher nutzten seismische Wellen, um sechs Vulkane der Kaskadenkette in den USA zu untersuchen. Unter ihnen beherbergt der Crater Lake-Vulkan, der seit Tausenden von Jahren inaktiv ist, immer noch ein großes Magmareservoir. Diese Entdeckung widerspricht der Annahme, dass sich Magmakammern nach einer Phase der Inaktivität auflösen.
Die Ergebnisse zeigen, dass diese Reservoirs während der gesamten Lebensdauer eines Vulkans bestehen bleiben, unabhängig davon, ob er aktiv ist oder nicht. Laut Guanning Pang, dem Hauptautor der Studie, sind diese magmatischen Körper ein konstantes Merkmal und kein unmittelbares Anzeichen für einen Ausbruch.
Diese Beständigkeit deutet darauf hin, dass Ausbrüche die Magmakammern nicht vollständig entleeren. Stattdessen setzen sie einen Teil des Magmas frei, während sich das Reservoir langsam durch das allmähliche Schmelzen der Erdkruste wieder auffüllt.
Auswirkungen auf die Vulkanüberwachung
Diese Entdeckung ändert die Art und Weise, wie Wissenschaftler die Vorzeichen eines Ausbruchs interpretieren. Bisher galt das Vorhandensein eines großen Magmavolumens als Indikator für ein erhöhtes Risiko. Nun scheint es, dass dies für viele Vulkane ein normaler Zustand ist.
Die seismischen Überwachungsnetze, wie sie vom U.S. Geological Survey eingesetzt werden, könnten durch diese neuen Daten optimiert werden. Ein besseres Verständnis der Lage des Magmas würde es ermöglichen, Risikogebiete effektiver zu identifizieren.
Geoffrey Abers, Mitautor der Studie, betont, dass viele Vulkane weltweit noch immer unzureichend überwacht werden. Diese Methode, die auf einer begrenzten Anzahl seismischer Stationen basiert, könnte auf andere Regionen wie Alaska angewendet werden, um die Prävention von Vulkanrisiken zu verbessern.
Weiterführende Informationen: Warum bleiben manche Vulkane so lange schlafend?
Schlafende Vulkane, wie die der Kaskadenkette, können über Jahrtausende inaktiv bleiben, während sie bedeutende Magmareservoirs bewahren. Diese lang anhaltende Ruhephase erklärt sich durch ein Gleichgewicht zwischen Druck, Temperatur und der Zusammensetzung des Magmas. Solange diese Bedingungen stabil bleiben, steigt das Magma nicht an die Oberfläche, wodurch ein Ausbruch vermieden wird.
Die partielle Schmelzung der Erdkruste spielt eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung dieser Reservoirs. Dieser langsame und kontinuierliche Prozess versorgt die Magmakammern mit frischem Magma und gleicht die Verluste durch vergangene Ausbrüche aus. Zum Beispiel bewahrt der Crater Lake-Vulkan, der seit Jahrtausenden inaktiv ist, noch immer ein großes Magmareservoir unter seiner Oberfläche.
Schließlich beeinflusst auch die Viskosität des Magmas diese Ruhephase. Ein siliziumreiches Magma ist viskoser und fließt weniger leicht, was einen Ausbruch selbst bei einem großen Reservoir verhindern kann. Diese kombinierten Faktoren erklären, warum einige Vulkane über Tausende von Jahren "schlafend" bleiben, während sie in der Tiefe potenziell aktiv bleiben.
Was ist eine Magmakammer?
Eine Magmakammer ist eine große unterirdische Tasche, die sich mehrere Kilometer unter der Oberfläche eines Vulkans befindet, wo sich Magma vor einem Ausbruch ansammelt. Sie entsteht, wenn Hitze und Druck das partielle Schmelzen der Gesteine der Erdkruste oder des oberen Mantels verursachen. Diese Reservoirs können sich über mehrere Kubikkilometer erstrecken und sich im Laufe der Zeit verändern.
Das in diesen Kammern gespeicherte Magma ist eine Mischung aus geschmolzenem Gestein, Gasen und Kristallen. Seine Zusammensetzung variiert je nach Art des Vulkans und seinem geologischen Umfeld. Zum Beispiel ist das Magma in den Vulkanen der Kaskadenkette oft reich an Silizium, was es viskoser macht und die Art der Ausbrüche beeinflusst.
Magmakammern sind nicht statisch. Sie füllen sich allmählich durch das Schmelzen der umgebenden Gesteine und entleeren sich teilweise bei Ausbrüchen. Wie die kürzliche Studie jedoch gezeigt hat, können diese Reservoirs über Jahrtausende bestehen bleiben, selbst unter Vulkanen, die als schlafend gelten, und spielen eine zentrale Rolle im Lebenszyklus von Vulkanen.