Arten von Vulkanausbrüchen: Effusive und explosive Eruptionen erklärt

Lernen Sie den Unterschied zwischen effusiven und explosiven Ausbrüchen und wie der Magmatyp das vulkanische Verhalten prägt

Im Frühjahr 2021 brach in einem Tal im Südwesten Islands die Erde auf, und ein Lavavorhang wogte aus dem Boden hervor. Innerhalb von 24 Stunden hatte sich das Ausbruchsgebiet zu einem kleinen Kegel verdichtet, und Ströme flüssiger, rasch fließender Lava speisten sich in erstarrende Lavazungen.

Die Menschen machten sich sofort zu Fuß auf den Weg zum Schauplatz, und das folgende Wochenende war erfüllt von Staunen und Freude. Die Leute versammelten sich um die langsam kriechenden Lavazungen, um die Hitze zu spüren und das Knistern des vulkanischen Glases zu hören. Wanderer saßen auf den nahegelegenen Hügeln, grillten Hotdogs und posierten für Selfies. Dies war der Vulkan am Fagradalsfjall, und er war dank seines bestimmten ruhigen Eruptionsstils sicher zu besuchen.

Im Herbst des Jahres 79, an den Ufern des Golfs von Neapel in dem Gebiet, das später Italien werden sollte, detonierte die Erde in einer gewaltigen Wolke aus Asche und Flammen, und Ströme aus heißen Gasen und geschmolzenem Gestein schossen in die umliegenden Täler. Tsunamis peitschten die nahegelegenen Küsten. Innerhalb von 24 Stunden waren ganze Städte von mehr als 20 Metern (65 Fuß) aus pulverisierter, kochender Bimsstein- und Lavasplittermasse begraben worden.

Mount Vesuvius rising behind the ancient ruins of Pompeii, illustrating the site destroyed by a powerful explosive volcanic eruption in 79 AD.

Der Vesuv ragt über den Ruinen von Pompeji auf und erinnert eindringlich an die verheerende Kraft explosiver Vulkanausbrüche.

Bei diesem Ausbruch jedoch war die Bevölkerung von Angst gepackt und rannte um ihr Überleben. Tausende kamen infolge des schnell beweglichen, überhitzten Gases und Gesteins ums Leben, das die Region überrollte. Das war der Ausbruch des Vesuvs, der zu einem der berühmtesten in der westlichen Zivilisation geworden ist. Und anders als Fagradalsfjall war dieser Vulkanausbruch völlig unsicher, da er einen gegensätzlichen, dramatischen Eruptionsstil darstellt.

Aber was sind diese beiden Haupttypen von Vulkanausbrüchen?

Ob Sie bei dem Wort „Vulkan“ an ein chaotisches, verheerendes Krakatau oder das ruhigere, fast hypnotische Kīlauea denken: Beide stehen für die Endglieder der Möglichkeiten bei Vulkanausbrüchen. Fast jeder Vulkan der Erde hat seinen eigenen, einzigartigen Eruptionsstil, und diese Stile können sich mit der Entwicklung eines Vulkans verändern. Schauen wir uns die beiden Endglied-Fälle der Vulkanausbruchstypen an:

Effusive Ausbrüche

Diese „ruhigeren“ Ausbrüche treten auf, wenn Lava gleichmäßig und stetig aus einem Vulkan fließt, statt zu explodieren. Das Magma ist meist wenig viskos (also dünnflüssig, eher fluidartig), wodurch Gase leichter aus dem Magma entweichen können, anstatt Druck aufzubauen.

Glowing lava flowing steadily from Mount Etna during an effusive eruption, with molten rock moving slowly between dark volcanic formations.

Ein klassischer effusiver Ausbruch am Ätna, bei dem niedrigviskose Lava sanft über die Landschaft fließt, statt zu explodieren.

Das führt zu langsam fließenden Lavaströmen, die sich über die Landschaft bewegen können, wie jene, die man bei Kīlauea (Hawaii) und Sundhnúkur (Island) sieht. Auch wenn sie weiterhin Schäden verursachen können, sind sie im Allgemeinen weniger plötzlich und besser vorhersehbar als explosive Ausbrüche. Außerdem können sie große Mengen an Gasen in die Atmosphäre freisetzen.

Explosive Ausbrüche

Diese „auffälligeren“ Ausbrüche treten auf, wenn zähflüssiges (also dickes, klebriges) Magma Gas unter der Oberfläche einschließt, sodass sich Druck aufbauen kann, bis er gewaltsam freigesetzt wird. Wenn der Ausbruch einsetzt, kann er Asche, Gestein und Gas innerhalb von Sekunden hoch in die Atmosphäre schleudern. Diese Ausbrüche sind weitaus gefährlicher und unberechenbarer, wie die berühmten Ausbrüche des Mount St. Helens (USA) und Krakatau (Indonesien). Sie können ganze Landschaften umgestalten und Gebiete und Klimazonen weit über den Vulkan selbst hinaus beeinflussen.

Dense column of ash and steam rising from Cotopaxi volcano in Ecuador during an explosive eruption, with dark clouds billowing into the sky.

Asche und Dampf steigen während des Ausbruchs 2015–2016 aus dem Cotopaxi in Ecuador auf und zeigen die dramatische Kraft explosiver vulkanischer Aktivität.

Natürlich zeigen viele Vulkane im Laufe ihres Lebens sowohl effusive als auch explosive Ausbrüche, wenn sich die Magmachemie, der Wassergehalt oder das unterirdische Fördersystem des Vulkans verändert. Manchmal, wie im Fall des Eldgjá-Ausbruchs in Island im Jahr 939, können beide gleichzeitig auftreten.

Die Rolle des Gases: der Schlüsselfaktor bei effusiven versus explosiven Ausbrüchen

Im Herzen jedes Ausbruchs steckt Gas, das im Magma eingeschlossen ist. Magma tief unter der Erde enthält gelöste Gase, ähnlich wie Bläschen, die in einem verschlossenen Getränk eingeschlossen sind. Wenn das Magma dünn und fließfähig ist, können diese Gase beim Aufsteigen leicht entweichen, wodurch der Druck nach und nach abgebaut wird und die Lava sanft ausfließen kann. Ist das Magma jedoch dick und klebrig, wird das Gas eingeschlossen und der Druck steigt mit der Zeit. Schließlich wird dieser Druck zu groß und entlädt sich auf einmal in einem kraftvollen, explosiven Ausbruch. Vereinfacht gesagt bestimmt oft die Leichtigkeit (oder Schwierigkeit), mit der Gas entweichen kann, ob ein Vulkan fließt oder explodiert.

Large ash plume rising high into the sky from Eyjafjallajökull volcano in Iceland during an explosive eruption, with thick clouds of ash spreading above the landscape.

Der Eyjafjallajökull bricht in Island explosiv aus und schleudert eine Aschewolke in die Atmosphäre – ein Beispiel dafür, wie gasreiches Magma kraftvolle, weitreichende Ausbrüche erzeugen kann.

Eine hilfreiche Art, sich das vorzustellen, sind unterhaltsame Alltagserlebnisse beim Essen und Trinken. Ein explosiver Ausbruch ist wie das Öffnen einer geschüttelten Champagnerflasche; der Druck hat keinen Ausweg, bis der Verschluss gelöst wird, und dann entlädt er sich heftig und sprüht Flüssigkeit überallhin. Ein effusiver Ausbruch hingegen ist eher wie das Gießen von Honig aus einem Glas. Es gibt keinen eingeschlossenen Druck, sondern nur einen stetigen, kontrollierten Fluss, der sich ausbreitet. Diese einfachen Vergleiche fassen dieselbe Grundidee zusammen: Wenn Gas leicht entweicht, sind Ausbrüche ruhig; wenn es eingeschlossen ist, werden sie explosiv.

(Bitte beachten Sie: In dieser leckeren Analogie hat der Champagner eine niedrige Viskosität (dünnflüssig) und der Honig eine hohe Viskosität (zähflüssig) – das ist das Gegenteil der Eigenschaft von Magmen bei diesen Ausbrüchen; d. h. effusive Ausbrüche haben dünnflüssige Magmen und Laven, explosive Ausbrüche haben zähere Magmen und Laven.)

Molten lava being poured indoors at Lava Show, glowing bright orange as it flows and splashes onto a dark surface.

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