Dies ist die Reise des Magmas, das Vulkanen Form und Leben verleiht


Weltweit sind derzeit 1.396 Vulkane aktiv, so die Datenbank der Globales Vulkanismus-Programm der Smithsonian Institution. Davon sind in diesem Jahr bisher etwa 70 ausgebrochen, darunter Cumbre Vieja auf La Palma.

“Ein Vulkan gilt als aktiv, wenn er in den letzten 10.000 Jahren ausgebrochen ist”, sagt der Petrologe SINC Maria José Huertas. Und die Kanarischen Inseln sind sehr aktiv, obwohl es sehr schwer vorherzusagen ist, wann ein Vulkan zu erwachen beginnt. Die Anzeichen einer vulkanischen Reaktivierung zwischen sehr langen Ruhezeiten – die von Jahren bis Jahrzehnten variieren – sind nicht immer so offensichtlich.

Außer im Gebiet Cumbre Vieja auf La Palma, wo seit Oktober 2017 mehrere seismische Schwärme den Beginn des Wiederauflebens des kanarischen Vulkans nach 46 Jahren der Ruhe markieren könnten. Sie waren möglicherweise die ersten Hinweise auf vulkanische Aktivität nach dem letzten Ausbruch des Vulkans Teneguía im Jahr 1971.

Die Anzeichen einer vulkanischen Reaktivierung zwischen sehr langen Ruhezeiten – die von Jahren bis Jahrzehnten variieren – sind nicht immer so offensichtlich

Die aufgezeichneten Erdbebenserien waren nichts anderes als ein Hinweis darauf, dass in einer Tiefe von 25 km eine intensive Zufuhr von magmatischen Flüssigkeiten stattfand. Dies hat das Team von Vicente Soler, Geologe am Institut für Naturstoffe und Agrobiologie (IPNA-CSIC), in der Zeitschrift für Vulkanologie und Geothermieforschung.

Vor der ersten Erdbebenserie registrierten Wissenschaftler eine Veränderung der Emissionen von Gase, eine Zunahme der Konzentration von Wasserstoff und radioaktiven Chemikalien wie Radon in der Nähe von Erdbeben, was auf einen “tiefen Gaseintritt” hinweist.

Mit dem zweiten Schwarm steigt die Radonkonzentration und die Konzentration von Thoron, einem Radonisotop, das durch den Zerfall eines anderen radioaktiven Elements – Thorium – entsteht, im Boden weiter an. Aus all diesen Daten schlossen die Experten das Vorhandensein einer stagnierenden magmatischen Intrusion in einigen Kilometern Tiefe.

Erdbeben, Deformation und Gase: die Eruptionsindikatoren

Wie ein kochendes Lebewesen windet sich Magma zwischen den Gesteinen, die es in einer Oberflächenkammer in der Kruste (der Magmakammer) unter dem Vulkan enthalten. Im ständigen Ungleichgewicht ist der Druck durch die Anwesenheit von Gasen hoch, was dieses flüssige Material, das aus geschmolzenem Gestein bei mehr als 1.200 ºC gebildet wird, zu einem instabilen Gebilde macht.

„Ihre Natur besteht darin, zu versuchen, an die Oberfläche zu gelangen, aber dafür muss sie diese festen Strukturen aufbrechen. Deshalb sucht sie innerhalb der Kruste nach brüchigen Stellen, um wandern zu können“, erläutert die Wissenschaftlerin.

Magma, das weniger dicht und leichter als seine Umgebung ist, tendiert dazu, in Gebiete mit geringerem Druck und geringerer Tiefe zu entweichen, dh zur Oberfläche. Dank seiner Verbindungen und der damit verbundenen Gase, die die felsige Umgebung schmieren und verändern, wodurch sie zerbrechlicher und weicher werden, sucht vulkanisches Material einen Ausgang nach außen.

Der Druck ist aufgrund der Anwesenheit von Gasen hoch, was das Magma, das von geschmolzenem Gestein bei mehr als 1.200 ºC gebildet wird, zu einer instabilen Einheit macht

Aus diesem Grund treten Erdbeben häufiger auf, folgen und unterscheiden sich von denen, die durch die Bewegung der Erdplatten verursacht werden. Sie sind die ersten Beweise dafür, dass vulkanische Aktivität erzeugt werden könnte. “Ohne Erdbeben entstehen keine Eruptionen”, sagt Huertas.

“Sie sind grundlegend, aber auch die Emanation von Gasen”, erinnert sich der Spezialist, Professor an der Fakultät für Petrologie und Geochemie der Fakultät für Geologie der Universität Complutense in Madrid.

„Wenn plötzlich die Emission von Gasen zunimmt, ist bekannt, dass dies auf etwas hindeutet. Vielleicht wird es zu nichts: Das Magma entgast leise, während es sie ausstößt. Oder es können ganz frische Magmapulse mit seinen Gasen eintreffen und diese werden freigegeben“, fährt er fort.

„Wenn es Erdbeben, ungewöhnliche Gasaktivitäten und ein Anheben oder Ausbeulen der Oberfläche von La Palma gibt, dann scheint es offensichtlich Vorläufer einer eruptiven Aktivität zu geben“, betont er. Dazu ist es wichtig, die Basisniveaus des Vulkans zu kennen, dh die durchschnittliche Anzahl der auftretenden Erdbeben, die Menge der ausgestoßenen Gase usw. “.

„Es ist notwendig, so viele Observables wie möglich zu messen. Wenn die normalerweise registrierten Durchschnittswerte anormal werden, zum Beispiel eine größere Anzahl von Erdbeben registriert wird, nimmt die Menge des ausgestoßenen Gases zu, und wenn diese anormalen Observables in der Zeit bleiben, dann könnte man von einer Erweckung sprechen, oder Unruhe auf Englisch”, weist auf SINC . hin Janire Prudencio, Professor für Erdphysik am Andalusischen Institut für Geophysik der Universität Granada (UGR).

Seismizität, Deformation und Volumen der emittierten Gase sind die Hauptindikatoren für den aktuellen Zustand des Vulkans. “Um einen Vulkanausbruch vorherzusagen, muss es eine Kombination von mehreren geben”, sagt Huertas.

Das Magma, das die Kruste formt

Obwohl die Aktivität möglicherweise vor etwa fünf Jahren am Vulkan Cumbre Vieja auf La Palma begonnen hat, war ihr Ausbruch unvorhersehbar. “Es ist sehr schwer zu sagen, dass die Eruption unmittelbar bevorsteht. Deformation, Gase und Seismizität können darauf hindeuten, dass sie immer wahrscheinlicher wird, aber es ist nicht mit Sicherheit bekannt, wann und wo die Eruption beginnen wird”, fügt Prudencio hinzu.

Das liegt zum Teil daran, dass die meisten Magmen nie die Oberfläche erreichen und in der Erdkruste bleiben. “Obwohl die Menge an Gasen, Erdbeben und die Ausbeulung der Oberfläche sich ausbreiten, wird oft keine Eruption ausgelöst”, kommentiert Huertas.

Die Deformation, Gase und Seismizität können darauf hindeuten, dass es immer wahrscheinlicher wird, aber es ist nicht mit Sicherheit bekannt, wann und wo die Eruption beginnen wird.

Janire Prudencio, Professorin an der UGR

Dadurch wächst die Rinde. Meistens findet die Eruption auch bei erhöhter Aktivität nicht statt, die Kammer kühlt ab und bildet in großer Tiefe ein Tiefengestein: “Das Magma bildet sich und verändert damit die Struktur und Zusammensetzung der Kruste”, erklärt er der Geologe der UCM.

Und wie viel Magma sammelt sich in einer Kammer an? Wie viel könnte noch aus dem Vulkan La Palma austreten? Obwohl Schätzungen gemacht wurden, erlaubt die derzeitige Technologie keine Berechnung des Volumens von Magmakammern. Einer der Gründe ist, dass sie sich durch die Leitungen, die sie mit dem Mantel verbinden, ständig aufladen. “Wissenschaftler können jedoch mit verschiedenen Techniken ‘erraten’, wo sie sich befinden”, betont Huertas.

Bei den Kanaren, die mit dem Erdmantel „verbunden“ sind, sucht das Magma nach bereits zuvor bei früheren Eruptionen gebrochenen Bereichen, um sich zu befreien. „Die Erdbeben können sehr zahlreich sein und manchmal treten sie in einem Gebiet auf und erscheinen dann in einem anderen. Die Schmelze wandert von einem Ort zum anderen, um nach einem Schwachpunkt zu suchen, in den sie sich einschleichen und die Oberfläche erreichen kann er bekommt seine Balance: wo weniger Druck und weniger Tiefe herrscht“, beschreibt der Experte.

Wie wird ein Vulkan “abgeschaltet”?

Genau dies geschah am Sonntag, 19. September. Nach mehr als zwei Wochen strombolianischer Eruption hat der Lavastrom, der das Meer zu einer Fajana geformt hat, eine Breite von mehr als anderthalb Kilometern und erstreckt sich über mehr als 500 Hektar, nach Angaben des Lenkungsausschusses des Sonderplans Katastrophenschutz und Nothilfe für das Vulkanrisiko der Kanarischen Inseln (Sänger).

Aber die Situation ändert sich von Tag zu Tag. „Sogar von Stunde zu Stunde, denn wenn sich die Menge der ausgestoßenen Gase ändert, ändert sich die Eruption. In dem Moment, in dem das Magma abzukühlen beginnt und sich die ersten Mineralkristalle bilden, wird sich auch die Eruption ändern der Geologe.

Es werden mehrere Szenarien vorgeschlagen: dass sich die Magmakammer nach einigen Tagen leert und die Eruption aufhört; oder für die Kammer, die tiefer im Erdmantel mit Magmareservoirs verbunden ist, um sich wieder aufzuladen

Vorerst dauert der Ausbruch des Vulkans, der das ganze Wochenende über mehrere Erdrutsche an der Nordwand des Kegels erlitten hat, die Geschwindigkeit des Abflusses beschleunigt hat. Es treten jedoch mehrere Szenarien auf: dass sich die Magmakammer nach einigen Tagen leert und die Eruption aufhört; oder dass die Kammer, die tiefer im Erdmantel mit Magmareservoirs verbunden ist, mit neuerem und primitiverem Magma aufgeladen wird und die Eruption weitergeht.

“Niemand weiß, wie lange es dauern kann, weil es mit frischem Material aus dem Erdmantel aufgeladen werden kann oder nicht”, warnt Huertas, obwohl die durchschnittliche Dauer der Eruptionen auf La Palma 27 bis 84 Tage beträgt. Die Geschwindigkeit, mit der es herauskommt, beeinflusst auch. “Man kann es sehr schnell oder langsamer machen. Das sind unvorhersehbare Dinge, die im Moment niemand zu quantifizieren wagt.”

Vorerst haben Wissenschaftler der UGR zusammen mit Forschern von INVOLCAN, der Universität von La Laguna und anderen ausländischen Institutionen Proben der Lava und Tephras (Pyroklasten, kleine Gesteinsfragmente) aus dem Vulkan entnommen, um einerseits zu verstehen, die Bedingungen und Prozesse, die in seinem Inneren ablaufen, und andererseits, wie sich das magmatische System entwickelt.

Die Eruption endet, wenn das Magma aufhört, aus der Kammer an die Oberfläche aufzusteigen. Das heißt aber nicht, dass die Kamera komplett leer ist, sie kann viel von der Lautstärke verlieren. „Die Aufwärtsbewegung des Magmas stoppt und die Gaszufuhr verlangsamt sich. Nach und nach erlischt es“, sagt der Petrologe.

Der innere Teil der Wäsche kann monatelang Temperaturen zwischen 200 °C und 400 °C ausgesetzt sein

María José Huertas, Petrologin

Und wenn das passiert, kommt der ganze Prozess zum Stillstand – die Wäschen kühlen sehr langsam ab und ziehen sich zurück. Sie werden an Volumen verlieren und wir treten in eine andere Phase als die Eruption ein. „Der Innenteil der Wäsche kann monatelang Temperaturen zwischen 200 °C und 400 °C haben“, informiert Huertas. Danach verwandelt es sich in erstarrtes magmatisches Gestein.


Source: ElDiario.es – ElDiario.es by www.eldiario.es.

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