Gas

Taal Vulkan mit hohem Gasflux am 26.01.24

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Staat: Philippinen | Lokation: 14.002; 120.99 | Aktivität: Fumarolisch

Taal stößt viel Schwefeldioxid aus – Turbulenzen im Kratersee

Der philippinische Taal-Vulkan stieß in den letzten 24 Stunden wieder extrem viel Schwefeldioxid aus. Wie das Institut PHLVOLC angibt, lag der Ausstoß bei 15145 Tonnen am Tag. Das ist der höchste Wert seit Monaten. Das Gas steigt überwiegend vom Grund des Kratersees auf Volcano-Island auf und löst im Wasser starke Turbulenzen aus. Zudem ist das Seewasser 74 Grad heiß und verfärbt. Es steigt eine bis zu 1200 m hohe Dampfwolke auf. Vulkanotektonische Erdbeben wurden nicht registriert. Während der Boden in der gesamten Caldera langsam absinkt, steigt er im Bereich der kleinen Vulkaninsel. Die Bodenhebung wird von magmatischen Fluiden verursacht, wobei unklar ist, ob es sich um Magma handelt oder um Gas und Tiefenwasser.

Man darf nicht vergessen, dass das Schwefeldioxid nur ein Bestandteil des ausgestoßenen Gases ist. Der Hauptanteil vulkanischer Gase besteht meistens aus Wasserdampf. Von daher ist der Taal-Vulkan schon eine mächtige Gasausstoßmaschine und trägt zum natürlichen Gashaushalt der Atmosphäre bei. Schließlich darf man nicht vergessen, dass täglich mehrere hundert oder sogar tausende Tonnen Gas aus der Atmosphäre ins Weltall entweichen. Dieser Prozess wird als atmosphärische Flucht bezeichnet. Dies geschieht durch verschiedene Prozesse, insbesondere durch thermische Fluktuationen und die kinetische Energie der Gasmoleküle. So gehen Forscher davon aus, dass seit der Bildung der Ozean vor ca. 4 Milliarden Jahren ungefähr ein Viertel des Ozeanwassers infolge der atmosphärischen Flucht ins Weltall verabschiedet haben. Dadurch senkte sich der Meeresspiegel um 800 m. Die Ausdünstungen der Vulkane tragen dazu bei, diesen Verlust ein wenig auszugleichen und halten den Atmosphärendruck weitestgehend konstant. Außerdem wirken die Gase aus den Vulkanen klimaregulierend. So können Schwefeldioxidaerosole in der Stratosphäre Sonnenlicht reflektieren und der Klimaerwärmung entgegenwirken. Diese Erläuterungen zeigen, dass Vulkangase nicht nur schädlich sind. Normalerweise stehen sie am Taal in den Schlagzeilen, weil sie gesundheitsschädlichen VOG verursachen können.

Hasan Dağı: Gasemissionen nach Erdbeben

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Eine ungewöhnliche Meldung aus der Türkei kombiniert Erdbeben mit Vulkanismus. Am Sonntag bebte es im Grenzgebiet der Provinzen Aksaray und Niğde mit einer Magnitude von 5,3. Das Epizentrum wurde 23 km nordöstlich von Emirgazi lokalisiert. Der Erdbebenherd lag in nur 3 km Tiefe. Knapp 30 km nordwestlich des Epizentrums befindet sich der Vulkan Hasan Dağı. Mit einer Höhe von 3.268 m stellt er die 2. höchste Erhebung Zentralanatoliens dar. Der Vulkan gilt als inaktiv, brach aber wahrscheinlich zuletzt vor gut 8600 Jahren aus und müsste demnach als aktiver Vulkan geführt werden. Hinweise auf den Ausbruch liefern Wandmalereien, die in der jungsteinzeitlichen Siedlung Çatal Höyük entdeckt wurden und einen Vulkanausbruch darstellen. Bei den Wandmalereien handelt es sich um die ältesten bildlichen Darstellungen eines Vulkanausbruchs.

Während des Pleistozäns eruptierte der Hasan Dağı viel von dem Material der Tuffschichten, in denen später die Höhlenwohnungen von Kappadokien gegraben wurden. Die Stadt Göreme ist hier das touristische Zentrum der Region und dürfte vielen Reisenden ein Begriff sein. Die Tuffschichten zeugen davon, wie stark der Hasan Dağı ausbrechen konnte. Soweit, so gut. Nun machen Videos die Runde durch die Sozialen Medien, die nach dem Erdbeben entstanden und Gasaustritte zeigen. Scheinbar handelt es sich um neue Fumarolen, die sich nahe des Gipfelkraters gebildet haben. Ein Team aus Geologen will nun Gasproben nehmen und diese analysieren. Gasausbrüche kommen nach Erdbeben immer wieder vor und müssen nicht im Zusammenhang mit dem Vulkanismus stehen. An einem Vulkan kann man allerdings davon ausgehen, dass es sich wahrscheinlich um magmatische Gase handelt.

Natürlich beschwichtigen offizielle Stellen und wollen Panik in der Bevölkerung vermeiden. Die Gefahr eines unmittelbar bevorstehenden Vulkanausbruchs in der Türkei sehe ich bis jetzt auch noch nicht, allerdings gibt es Nachbeben und man kann nicht ausschließen, dass sich der Vulkan auf eine Eruption vorbereitet. Sollte es zu einem Ausbruch kommen, dann wird dieser bestimmt noch einige Zeit auf sich warten lassen. Es wäre ein schönes Beispiel dafür, dass Erdbeben Vulkanausbrüche triggern können.

Vulkanologie: neuer Auslöser von Eruptionen entdeckt

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Einem internationalen Team von Wissenschaftlern der Universitäten von Liverpool, Monash und Newcastle ist es gelungen einen weiteren Auslöser von Vulkanausbrüchen zu entschlüsseln. Die Wissenschaftler sagen, dass das Verständnis von Auslösemechanismen der Eruptionen enorm dazu beiträgt Vulkanausbrüche vorherzusagen. Eine präzise Vorhersage hilft den Schaden zu minimieren, der durch Vulkanausbrüche entstehen kann: weltweit leben mehr als 600 Millionen Menschen im Umfeld aktiver Vulkane. Alleine durch die Eyjafjallajökull-Eruption im Jahr 2010 entstand durch Flugausfälle ein wirtschaftlicher Schaden von 1,8 Milliarden USD.

Diese senkrecht verlaufenden Gesteinsrippen nennt man Dykes, oder Magmatischen Gang. Sind sie um 90° gedreht bilden sie flache bänge und werden Sills genannt. © Marc Szeglat
Diese senkrecht verlaufenden Gesteinsrippen (Bildmitte) nennt man Dykes, oder Magmatische Gänge. Sind sie um 90° gedreht bilden sie flache Bänke und werden Sills genannt. © Marc Szeglat

Da die wenigsten Prozesse die im Erdinneren ablaufen direkt beobachtet oder gemessen werden können, entwickeln die Forscher immer neue Modelle und Computersimulationen. Die Wissenschaftler der drei genannten Universitäten schufen ein Vulkanmodel in dem sie speziell das Verhalten von Magma im Fördersystem untersuchen wollten. Dazu füllten sie Gelatine in einem Tank und injizierten gefärbtes Wasser in die Masse. Mittels Zeitlupenkamera und Laser beobachteten sie das Bewegungsverhalten des Wassers (Magmas) in miteinander verbundenen Frakturen, die zuvor in der Gelatine modelliert wurden. Die vertikal verlaufenden Risse heißen in der Fachsprache Dykes, die Horizontalen werden Sills genannt. Letztere bilden eine flach liegende Fläche im Gestein, die man mit einem Kohleflötz vergleichen kann. Die Sills füllen sich mit Magma, wenn der vertikale Aufstieg des Magmas in den Dykes ins Stocken kommt. Neu ist die Beobachtung, dass es im Magma in den Dykes zu einem plötzlichen Druckabfall kommt, wenn es seitwärts in die Sills abfließt. Dadurch wird der altbekannte Prozess in Gang gesetzt, der schon seit langem als Auslöser explosiver Eruptionen bekannt ist: Druckentlastung. Durch den hydrostatischen Druckabfall bilden sich schlagartig Gasblasen im Magma. Unter hohem Druck war das Gas bislang im Magma gelöst. Die aufsteigenden Gasblasen lassen das Magma aufschäumen und der Gasdruck treibt es durch den Förderschlot. Der Vulkan bricht aus. Diesen Vorgang kann man einfach nachvollziehen, wenn man eine gut geschüttelte Sektflasche öffnet. Der Korken knallt raus und das Kohlendioxidgas treibt den aufgeschäumten Sekt (Lava) aus dem Flaschenhals (Vulkanschlot).

Doch was nützen diese Erkenntnisse aus dem Labor bei der Vorhersage von Vulkanausbrüchen? Schließlich kann man die Prozesse im Erdinneren nicht visuell beobachten. Doch die Wissenschaft entwickelt immer genauere Messverfahren um den Vulkanen den Puls zu fühlen. In erster Linie geben die verschiedenen Arten von Erdbebenwellen Auskunft über das Geschehen im Erdinneren. Vulkanische Erdbeben zeigen an das Gesteine bersten und Risse entstehen. Tremor (beständiges Zittern des Bodens) wird durch die Bewegung von Fluide (Flüssigkeiten, Gas, Magma) ausgelöst. Mittels GPS Messungen von Satelliten lassen sich kleinste Bodendeformationen beobachten. Aufwölbungen im Boden zeigen, wo sich Magma sammelt und wie es sich bewegt. Wichtig sind auch Gasmessungen. Ändern sich der Gasfluss und das Verhältnis bestimmter Isotope, dann kann Magma auf dem Weg sein.

Das Alles macht aber auch deutlich, wie schwierig eine verlässliche Prognose eines bevorstehenden Vulkanausbruches ist. Jahrzehntelanges Studium ist nötig, um die Anzeichen richtig zu deuten, zumal Vulkane Individualisten sind. Die neuen Erkenntnisse lösen das Puzzlespiel der Dynamik eines Vulkanausbruches ein wenig besser auf und helfen den Wissenschaftlern das System Erde besser zu verstehen. Dennoch ist es oft schwierig die komplexen Abläufe der Erddynamik mit einfachen Modellen zu simulieren. Eine 1:1 Übertragung der neuen Erkentnisse auf bevorstehende Vulkanausbrüche dürfte schwierig sein und nicht immer gelingen.

Quelle: Das Wissenschaftsteam veröffentlichte die Ergebnisse ihrer Arbeit in der Online-Zeitschrift geology.com.

Anmerkung: der Begriff Dyke, bzw. Magmatischer Gang tauchte oft in der Berichterstattung zur Holuhraun-Eruption am Bardarbunga auf.