Der Mount St. Helens bricht 1980 explosionsartig aus. Bild mit freundlicher Genehmigung von USGS.

Wissenschaftler haben längst erkannt, dass keine zwei Vulkane gleich ausbrechen. Einige, wie der Mount St. Helens, platzen heftig und schicken Asche und Gas hoch in die Luft. Andere, wie Kilauea in Hawaii, sickern glühende Lava aus, die wie Ahornsirup den Hang des Vulkans hinunterläuft. Viele Faktoren steuern, wie ein Vulkan ausbricht. Das Verständnis dieser Kontrollen ist ein großer Teil der Wissenschaft der Vulkanologie.

Lava sickert in das Meer in Hawaii. Bild mit freundlicher Genehmigung von USGS.

Es gibt zwei vorherrschende Arten von Vulkanausbrüchen:

Effusive Eruptionen – Magma steigt durch die Oberfläche und fließt als viskose Flüssigkeit namens Lava aus dem Vulkan.Explosive Eruptionen – Magma wird auseinandergerissen, wenn es aufsteigt und die Oberfläche in Stücken erreicht, die als Pyroklasten bekannt sind.

Wenn wir an unsere früheren Beispiele zurückdenken, kann der katastrophale Ausbruch des Mount St. Helens im Mai 1980 getrost als explosiver Ausbruch eingestuft werden. Das übliche Bild von glühender Lava, die Kilauea hinunterfließt und Straßen und Häuser bedeckt, ist ein überschwänglicher Ausbruch. Überwiegend explosive Vulkane wie der Mount St. Helens können jedoch ein überschwängliches Verhalten zeigen, wie die Kuppelwachstumsstadien nach den explosiven Eruptionen der 1980er Jahre und erneut im Jahr 2004 (Bild links). Hawaiianische Vulkane weisen oft Feuerbrunnen auf, die als explosiver Eruptionsstil angesehen werden können (Bild rechts).

Warum verhalten sich Vulkane so unterschiedlich? Ob ein Vulkan explosionsartig oder überschwänglich ausbricht, wird durch das Vorhandensein von Blasen bestimmt. Magmen enthalten viele verschiedene Gase wie H2O (Wasser), CO2 (Kohlendioxid), SO2 (Schwefeldioxid), HCl (Chlorwasserstoff) und HF (Fluorwasserstoff). Tief in der Erde, da sich das Magma in einer Magmakammer befindet, Diese Gase werden bequem in das Magma gemischt. Wenn Magma jedoch an die Oberfläche steigt, fühlen sich die Gase in der Schmelze nicht mehr wohl und treten aus dem Magma aus, um Blasen zu bilden. In einigen Situationen bilden sich Blasen sehr leicht. Manchmal können sich jedoch keine Blasen bilden. Wenn ein sehr sprudelndes Magma die Oberfläche erreicht, platzen die Blasen und lassen Magmascherben als Pyroklasten in alle Richtungen fliegen. Ein Magma ohne Blasen sickert einfach an die Oberfläche.

Im Bild links bilden sich Blasen tief im Inneren des Vulkans und steigen an die Oberfläche, wodurch das Magma fragmentiert wird. Dieser Vulkan bricht explosionsartig aus. Wenn sich Blasen höher in der Leitung bildeten, würde das Magma nicht so stark fragmentieren und der Vulkan würde überschwänglicher ausbrechen.

Blasen steuern einen Faktor, der in der Vulkanologie als Explosivität bekannt ist. Je mehr Blasen ein Magma entwickelt, desto höher ist die Explosivität des Ausbruchs. Um die Größe von Vulkanausbrüchen besser zu klassifizieren, entwickelten Vulkanologen den vulkanischen Explosivitätsindex (VEI), um Eruptionen zu kategorisieren. Die VEI-Skala beginnt bei 0 und hat keine Obergrenze, aber die größte Eruption in der Geschichte war eine Magnitude 8.

Volcanic Explosivity Index