Eruptionssäule

Eine Eruptionssäule einsteht bei explosiven Eruptionen und beschreibt die vertikal aufsteigende Asche-Gas-Wolke über einem Vulkan. Im Extremfall kann eine Eruptionssäule bis in die Stratosphäre aufsteigen. Bei sehr starken (plinianischen) Eruptionen kann sich die Vulkanasche mit den Höhenwinden über Tausende Kilometer weit verteilen. Sogenannte Aerosole können sich sogar global in der Atmosphäre ausbreiten und zu einem weltweiten Temperaturrückgang führen.

Im Gegensatz zu einer Aschewolke/Eruptionswolke sind die unterschiedlichen Bereiche einer Eruptionssäule sehr wohl definiert. Eine Aschewolke kann hingegen auch diffus sein.

Mit der Höhe kann eine Eruptionssäule in 3 verschiedenen Bereiche aufgeteilt werden. In diesen Bereichen unterscheidet sich das physikalische Verhalten der Eruptionssäule.

a) Gasschubbereich: das ist der untere Bereich der Eruptionssäule. Hier bewirkt die Gasausdehnung der Explosion, dass das Material aufsteigt. Der Gasschubbereich reicht für gewöhnlich nur einige Hundert Meter hoch. Die größeren Tephra-Partikel fallen aus und die Dichte reduziert sich mit der Höhe.

b) Konvektiver Schubbereich: im mittleren Säulenbereich ist es noch heiß und es geht turbulent zu. Alle größeren Partikel sind ausgefallen und die heißen Gase dehnen sich aus. Dadurch sinkt die Dichte in der Eruptionssäule. Es wird Luft von außerhalb der Eruptionssäule angesaugt. Dieser Effekt sorgt für einen weitern Aufstieg der Eruptionssäule. Gut 90% der höhe einer Eruptionssäule fallen diesem Bereich zu.

c) Schirmregion: besonders bei plinianischen Eruptionen bildet sich im oberen Bereich eine ausgeprägte Schirmregion, die an den Kopf eines Atompilzes erinnert. Hier sind Dichte und Druck zwischen der Eruptionswolke und der Atmosphäre fast ausgeglichen. Eine weitere Aufwärtsbewegung wird nur noch durch den Bewegungsimpuls gesteuert. Die Wolke wird vom Höhenwind verdriftet, wodurch sie asymmetrisch werden kann.

Unter bestimmten Bedingungen kann es zum Kollaps der Eruptionssäule kommen. Dann können pyroklastische Ströme (pyroklastische Dichteströme/ Surges) entstehen. Besonders wenn es zu einem Nachlassen des Gasschubs kommt, oder wenn sich die Gastemperatur ändert, kann es zum Kollaps kommen. Die pyroklastischen Ströme können große Strecken zurücklegen und gelten als eine der größten Vulkangefahren.