Die Lehre von den Vulkanen ist ein Thema, das viele naturwissenschaftliche Disziplinen vereinigt. Seit dem heissen Wochenende, das mit Einmachen von frischen Tomaten und dem Erlebnis der Eigenschaften von Tomatensauce draufging, sind mir gewisse vulkanologische Aspekte hautnah klar geworden.
Gärend, spritzend, schaumbildend – das sind Adjektive, die den kochenden Geologen zwangsläufig zur Vulkanologie führen.
Vulkane sind Öffnungen in der Erdkruste, aus denen glutflüssiges Gestein aus dem Inneren der Erde entweicht. Solange sich diese Gesteinsschmelze im Erdinneren befindet wird es Magma genannt. Kommt es an die Erdoberfläche, nennt man es Lava. Die Vulkane selbst brechen auf unterschiedliche Weise aus und nehmen sehr verschiedene Formen an. Die Art und Stärke eines Vulkanausbruchs stehen in direktem Zusammenhang mit dem Entstehungsort und der Lavaart. Grundsätzlich unterscheidet man explosiven und effusiven Vulkanismus. Der effusive Vulkanismus zeichnet sich durch rotglühende Lavafontänen und Lavaströme aus, bei der die Lava ruhig ausfliesst. Vulkane dieser Art haben eine geringe Hangneigung, oder bestehen auch nur aus einer Förderspalte. Explosiv fördernde Vulkane produzieren häufig graue, hoch in den Himmel aufsteigende Eruptionswolken. Die Lava dieser Vulkane ist gasreicher, zähflüssiger (viskos) und kühler als die des „roten Vulkanismus“ und besitzt ein hohes, zerstörerisches Potential. Die klassische Vulkanart dieser Gattung ist der Strato- oder Schichtvulkan. Er bildet schöne, symmetrische Kegel, die mehrere 1000 Meter hoch werden können. Man unterscheidet grob 6 Vulkantypen. Schematisch abgebildet ist auch der Vulkanexplosivitätsindex, VEI. Es gibt 9 Stufen (0-8), wobei die Erhöhung um eine Stufe einer Verzehnfachung der Explosivität entspricht. Ein VEI von 0 entspricht der effusiven Tätigkeit. Dieser Index ist direkt vom Chemismus des Magmas und des Ortes abhängig.
Links: Schematische Zeichnung der sechs Hauptvulkantypen; ©eskp.de unter cc-by. Mitte: VEI, Vulkanexplosivitätsindex ©C. Bonanati/GEOMAR, verändert nach Walker, 1973. Rechts: Übersicht über die Eruptionsprodukte bei Vulkanausbrüchen ©eskp.de unter cc-by
Auswirkungen von Vulkanausbrüchen auf das Klima
Interessant zu wissen ist zudem, was bei einem Vulkanausbruch in die Erdatmosphäre abgegeben wird. Vulkanische Aschen und Gase verteilen sich in den höheren Atmosphärenschichten. Die feinen Partikel vermindern die Sonneneinstrahlung und sogenannte Aerosole sind in der Lage UV-Strahlung zu reflektieren, als Folge sinken die Temperaturen. Bei einem Ausbruch wird Kohlendioxid gefördert, ein Treibhausgas mit gegenteiligem Effekt.
Vulkanausbrüche dürfen nicht als singuläres Ereignis gewertet werden. Ein gutes Beispiel ist das Jahr ohne Sommer, 1816. Schuld daran soll der Ausbruch des Tambora gehabt haben, der ein Jahr zuvor ausbrach mit einem VEI von 7. Forscher haben festgestellt, dass Staubteilchen, die nach einem Vulkanausbruch in die Atmosphäre gelangen, die Streuung des Sonnenlichts beeinflussen mit positivem Effekt auf die Photosynthese. Es ist also wichtig, die Vulkanforschung in einen grossen Zusammenhang zu stellen. Wirklich weit ist man in dieser Hinsicht noch nicht!