Warum der Vulkan der Forschung immer noch Rätsel aufgibt

Der Mauna Loa auf Hawaii ist einer der größten aktiven Vulkane der Erde. Seit einigen Tagen wütet das Feuer, Lavahaufen stürzen auf die Hauptinsel des Archipels. Das Risiko für den Menschen ist derzeit gering. Aber dieses Ereignis ist wichtig für die Wissenschaft: Bis heute birgt die vulkanische Aktivität auf den Hawaii-Inseln viele Rätsel für Forscher. Und nur während eines Ausbruchs können wichtige Daten gesammelt werden, die helfen können, ihn besser zu verstehen.

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Vulkane auf Hawaii unterscheiden sich von vielen anderen Orten. Vulkane befinden sich normalerweise am Schnittpunkt der Erdkrustenplatten. Wenn die Platten aneinander reiben oder auseinander gezogen werden, entstehen Risse im Boden, durch die Lava nach oben fließen kann. Aber der Mauna Loa und andere hawaiianische Vulkane sind Tausende von Kilometern von solchen Gebieten entfernt. Wie also erreicht das Feuer hier die Erdoberfläche?

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Der hawaiianischen Mythologie zufolge lässt Pele, die Göttin des Feuers, Vulkane ausbrechen. Pele soll nach einem Kampf mit seiner Schwester, der Meeresgöttin, in einen Abgrund geflohen sein. Der Legende nach lässt er die Berge aus Rache ihre heiße Glut spucken. Eine wissenschaftliche Erklärung wurde erst in den 1960er Jahren gefunden. Zu dieser Zeit stellte der kanadische Geophysiker und Geologe John Tozo Wilson die Theorie auf, dass Hawaii über einem Siedepunkt liegt. Magma, heißes, flüssiges Gestein aus der Tiefe, gelangt durch einen engen Tunnel in die oberen Erdschichten. Dort dehnt sich der Kanal wie ein Pilz aus und bildet einen Stausee. Der Fachbegriff für einen solchen Magmakanal ist Mantelplume.

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Hawaii ist durch Vulkanausbrüche entstanden

Bei einer Eruption schmelzen die Erdschichten über der Magmasäule und die glühende Masse entweicht – fortan Lava genannt. Während sich die Quelle des Magmas immer an der gleichen Stelle unter dem hawaiianischen Archipel befand, haben sich die oberen Schichten der Erde im Laufe der Jahrtausende langsam darüber bewegt. Infolgedessen wurden bei nachfolgenden Eruptionen in anderen Teilen der Oberfläche neue Vulkane gebildet. So soll die hawaiianische Inselkette entstanden sein.

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Die Ergebnisse der seismischen Messungen stimmen auch mit der Theorie eines Lava-Hotspots auf Hawaii überein. Mit ihnen lassen sich kleine Erschütterungen im Erdinneren aufzeichnen, aus denen Informationen über den Magmafluss gewonnen werden können. Diese Methode hilft zusammen mit der Satellitentechnologie, die kleine Höhenänderungen der Erdoberfläche misst, bei der Vorhersage von Vulkanausbrüchen. Wochen vor dem aktuellen Ausbruch wurde auf Hawaii Alarmstufe ausgerufen, weil Erschütterungen im Magmafluss gemessen wurden.

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Am vergangenen Sonntag zeigten Messstationen auf dem Gipfel des Vulkans starke unterirdische Aktivität: „Als wir versuchten festzustellen, woher die Erschütterungen kamen, stellten wir fest, dass sie immer näher an die Oberfläche kamen. „Es gibt unverkennbare Anzeichen dafür, dass sich Magma nach oben bewegt“, sagte die Geophysikerin Gabby Laske von der University of California der New York Times (NYT). „Nachdem die Pandemie am Sonntag begonnen hat, weiß niemand wirklich, wie lange sie noch andauern wird“, sagte Laske.

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Mauna Loa-Eruptionen sind weniger explosiv

Auch der Genauigkeit von Vorhersagen sind Grenzen gesetzt. Daher ist es unmöglich, vor dem Ausbruch genau vorherzusagen, wohin die Lava fallen wird. Es gibt Siedlungen auf der Südwestseite von Mauna Loa, die bedroht waren. Erst als die Lava zu fließen begann, wurde beobachtet, dass sie sich diesmal in nordöstlicher Richtung auf einen unbewohnten Teil der Insel zubewegte.

Der Mauna Loa bricht weniger heftig aus als viele andere Vulkane. Denn seine Lava besteht hauptsächlich aus geschmolzenem Basaltgestein, wodurch es flüssiger wird und sich weniger explosive Gase verbinden. Auch wenn die rote Glut an der Austrittsstelle brodelt – was in den aufgezeichneten Videos deutlich zu sehen ist – fällt der Großteil der Lavamasse einfach den Berg hinunter und schießt nicht hoch.

Allerdings ist es auch schwieriger, die Bewegungen von dünnflüssigem Magma im Erdinneren durch seismische Messungen zu bestimmen. Bis heute haben Forscher kein genaues Bild von den Strömungen unter Hawaiis Vulkanen, und Mauna Loa gibt ihnen immer noch Rätsel auf. Es gibt keine weiteren Informationen, die die immer wieder angezweifelte Theorie der Mantelsäule stützen. Zudem kann die Satellitentechnik Magmareservoire nur relativ nahe an der Erdoberfläche nachweisen. Es sei jedoch unklar, ob es in tieferen Schichten ein weiteres Reservoir gebe, sagte Helge Gunnermann, Vulkanologe an der Rice University, gegenüber der New York Times.

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Der Ausbruch bietet eine Gelegenheit zur Messung

Jetzt, da der Mauna Loa ausbricht, ändert sich das: Es gibt so viel Bewegung im Untergrund, dass es leicht zu messen ist. Diese Geräte können dann die Vibrationen tieferer Gesteinsschichten messen und Forscher können analysieren, aus welchen Mineralien die Lava besteht. All dies gibt Ihnen ein besseres Bild davon, was tief im Inneren vor sich geht.

Der Mauna Loa brach zuletzt vor etwa 38 Jahren aus, daher ist seine Reaktivierung eine seltene Gelegenheit für Vulkanologen, mehr über diesen besonderen Vulkan zu erfahren. In diesem Fall können Zeit, Ort oder Ausmaß zukünftiger Ausbrüche unter Umständen genauer vorhergesagt werden. Auf jeden Fall ist mit einer Zunahme zu rechnen. John Orcutt, ein Geophysiker, der selbst an den Mauna-Loa-Messungen beteiligt war, bestätigte gegenüber der NYT: „Das ist etwas, das seit Tausenden bis Millionen von Jahren vor sich geht und einfach nicht aufhört.“ “Magma kann nicht ewig gehalten werden.”

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