Synthetische Vulkane
Berücksichtigung von Magma-Eigenschaften verbessert Vorhersage von Ausbrüchen.
Viele Vulkane liegen in besiedelten Gebieten, deren Bevölkerung rechtzeitig vor drohenden Ausbrüchen gewarnt werden muss. Eines der wichtigsten Ziele von Vulkanologen ist es daher, Eruptionen verlässlich vorherzusagen. Die entsprechenden Modelle liefern wichtige Grundlagen für die Entscheidung, ob und welche Maßnahmen ergriffen werden müssen. „Allerdings stecken diese Tools noch in den Kinderschuhen“, sagt Donald Dingwell von der Uni München. „Bisher funktionieren sie nicht immer zuverlässig, weil wir noch nicht genau verstehen, wie die Signale entstehen, die einen Ausbruch ankündigen.“
Abb.: Explosiver Ausbruch des Semeru auf Java im Jahr 2004. (Bild: M. Rietze)
Unter Dingwells Leitung hat nun ein Team von Geowissenschaftlern Vulkan-Ausbrüche im Labor simuliert und untersucht, wie gut derzeitige Vorhersagemodelle diese Eruptionen ankündigen konnten. „Zu diesem Zweck haben wir gemessen, wann unsere synthetische Magma unter Druck nachgibt und welche Mikro-Signale dieses Ereignis ankündigen“, sagt Team-Mitglied Jeremie Vasseur. „Die Untersuchung dieser Signale ist vergleichbar mit der Analyse von seismischen Signalen, wie sie vor Vulkanausbrüchen gemessen werden.“
Als Ergebnis zeigte sich, dass ein Ausbruch umso besser vorhergesagt werden konnte, je heterogener die synthetische Magma war – im Umkehrschluss funktioniert die Vorhersage umso schlechter, je einheitlicher das Ausgangsmaterial ist. Auch bei echten Vulkanen ist Magma unterschiedlich heterogen, je nachdem, in welchem Ausmaß Gasblasen und Kristalle eingeschlossen sind. „Der Schlüssel für eine zuverlässigere Vorhersage von Vulkanausbrüchen scheint also zu sein, dass diese Materialeigenschaften berücksichtigt werden“, sagt Dingwell. „Wir werden unsere Forschungen auf diesem Gebiet fortsetzen und dazu beitragen, dass in der Zukunft zuverlässigere Vorhersagemodelle entwickelt werden können.“
LMU / RK
