Spektrum der Wissenschaft - 08.2019

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EMILY COOPER / SCIENTIFIC AMERICAN DEZEMBER 2018; BEARBEITUNG: SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT

Kaltstart für Supervulkane

Die größten Vulkane der Erde speisen sich nicht aus ständig brodelnden Magmakesseln. Nach neuen Erkennt-

nissen besitzen sie vielmehr ein relativ kaltes Innenleben aus nahezu festem Gestein. Wissenschaftler postulie-

ren zwei Mechanismen, wie dieses sich binnen Kurzem so stark erhitzen kann, dass es zur Explosion kommt.

Aufsteigender Manteldiapir Zerberstende Blasen

1

Einige Supervulkane, etwa derjenige unter dem Yellowstone-

Park im Westen der USA, sitzen über einem Diapir aus

aufsteigendem Magma. Näher an der Oberfläche befindet

sich ein kühleres Reservoir aus vorwiegend kristallinem

und zu einem kleineren Teil glutflüssigem Magma.

1

Vulkankomplexe wie die Laguna del Maule in Chile

liegen über zwei kollidierenden Krustenplatten, die

tief im Erdinnern heißes Magma erzeugen. Darüber

liegt ein Reservoir aus kaltem Kristallbrei mit einer

klebrigen Gesteinsschmelze aus Rhyolith.

2

Gesteinsschmelze aus dem Manteldiapir strömt im Lauf von

Jahrtausenden allmählich nach oben, kommt in Kontakt mit

der kleineren Kammer nahe der Oberfläche und erhitzt diese.

2

Wenn flüssiges Magma mit dem Reservoir in Kontakt

kommt, schmelzen die dortigen Kristalle durch die Hitze.

Während die Schmelze in der Kammer steigt, entweichen

Wasserdampfblasen und drängen nach oben. Binnen

Jahrzehnten können Hitze und aufsteigende Blasen den

flüssigen Rhyolith nach oben und herausdrücken, wodurch

es zu kleineren Eruptionen kommt.

3

Die erhitzten Kristalle schmelzen rasch, möglicherweise

binnen Jahrzehnten, und bilden eine explosive Masse, die in

einer gigantischen Eruption an die Oberfläche schießt.

3

Die Blasen sammeln sich an der Spitze des Reservoirs

und drängen noch mehr Rhyolith in die Gesteinsporen.

Gelangt die Schmelze dicht unter die Oberfläche,

dehnen sich die Blasen durch den Druckabfall rasch

aus. Heftige Eruptionen, unter Umständen in supervul-

kanischen Größenordnungen, können die Folge sein.

kühles

Magma-

reservoir

Manteldiapir

eindringendes Magma

nach oben

quellender

Rhyolith

kühles

Magma-

reservoir

50 %

Gesteins-

schmelze

subduzierte

Ozeanplatte

geschmolzenes

Magma

Brei (95 % kristallin,

5 % flüssiger Rhyolith)

Hitze (rot) und aufsteigende

Blasen (blau)

vorwiegend glutflüssiges Magma

vorwiegend kristallines Gestein