Monat: Oktober 2012

Neue Erkenntnisse über die Entstehung von Vulkanausbrüchen

von

Vulkane können auf sehr unterschiedliche Arten ausbrechen: mal fließt die Lava ruhig aus dem Förderschlot und bildet relativ harmlose Lavaströme, mal eruptiert Lava in gewaltigen Explosionen die sogar das globale Klima ändern können. Zwischen den Extremen sind vielfältige Mischformen möglich. Die Ursachen für das unterschiedliche Verhalten der Vulkane liegen im Magma begründet. So wird die Lava genannt, wenn sie sich noch im Inneren der Erde befindet und viel Gas enthält. Wichtige Kriterien für die Art des Vulkanausbruches sind die chemische Zusammensetzung des Magmas, Druck, Temperatur, Viskosität, Kristallisation und die Rheologie der Gasblasen. Letztem Kriterium kommt eine ganz besondere Bedeutung zu, dass fand jüngst eine internationale Forschergruppe unter Leitung von Don Baker heraus. Die Forscher untersuchten Lavaproben vom Ätna und Stromboli am Schweizerischen Paul-Scherer-Institut.

Winzige Lavastücke wurden mittels eines neuentwickelten Lasers erhitzt und mit Hilfe eines TOMCAT – Computertomografen in Realzeit beobachtet. Im Blickpunkt standen dabei die Blasenbildung und die Veränderungen des Mikrogefüges der Lavaprobe unter Hitzeeinwirkung.

Zwei Laser erhitzten die Lavaprobe auf über 1000 Grad bis die Probe geschmolzen war. Die Basaltprobe enthielt 3 Prozent Wasser, welches bei der Erhitzung verdampfte und Gasblasen bildete die unter Druck standen. Während des Schmelzvorganges nahm das Volumen der Lavaprobe stark zu. So wuchs eine reiskorngroße Probe auf die Größe einer Cherry-Tomate. Die Forscher variierten nun die Geschwindigkeit der Aufheizung und beobachteten, dass die Probe explodierte, wenn man sie zu schnell erhitzte. Es entstanden große Gasblasen, bevor das Material geschmolzen war. Da der Gasdruck nicht langsam abgebaut werden konnte, das Gestein aber an Widerstandskraft (bzw. Bruchfestigkeit) verlor, kam es zum Bersten des Materials. Wurde die Probe hingegen langsam erhitzt, bildeten sich Gasblasen die ruhig aus der Schmelze entwichen.

Laut Baker sind die ersten 10 Sekunden der Blasenbildung entscheiden, ob die Gasblasen die Gesteinsprobe zerbersten, oder ob eine Schmelze entsteht, aus der das Gas langsam entweicht. Wenn in den ersten 10 Sekunden nichts passiert ist, dann passiert auch im Folgenden nichts dramatisches mehr. Die Forscher übertragen die Erkenntnisse ihrer Arbeit auf das Ausbruchsverhalten der Vulkane und kommen zu dem Schluss, dass es sich auch innerhalb der ersten Sekunden der Blasenbildung im Magma entscheidet, ob der Vulkan explosiv, oder effusiv ausbricht.

Bei der Übertragung solcher Forschungsergebnisse muss allerdings immer berücksichtigt werden, dass den Wissenschaftlern nur Lavaproben zur Verfügung stehen und kein Magma. Ein Umstand, der erst einmal wie Wortklauberei vorkommen mag, in der Tat aber eine der größten Schwächen der experimentellen Vulkanologie darstellt. Lava ist ja bereits weitgehend entgastes Magma. Der Lava fehlt der größte Teil volatiler (flüchtiger) Komponenten, daran ändert auch das Schmelzen der Lava nichts. Waren in der Lavaprobe 3 Prozent Wasser enthalten, so muss im Magma weitaus mehr Wasser enthalten gewesen sein. Das Problem ließe sich vielleicht verringern, wenn den Wissenschaftlern Probenmaterial aus dem Erdinneren zur Verfügung stände. Da man an unverändertes Magma kaum rankommt, wäre hier noch Ganggestein, oder Material aus Plutone am sinnvollsten.


(Quelle: https://www.psi.ch/media/x-rays-provide-insights-into-volcanic-processes)

Costa Rica: Vulkanausbruch am Poas

von

Im mittelamerikanischen Costa Rica ereignete sich am Wochenende ein Ausbruch des Vulkans Poas. Dieser eruptierte in einer phreatischen Eruption eine Aschewolke, die bis zu 500 m hoch aufstieg. Dieser eher kleine Vulkanausbruch war der stärkste des Vulkans Poas in den letzten 6 Jahren. Der Poas ist wegens eines türkisblauen Kratersees bekannt.

Dank des daueraktiven Vulkans Arenal war Costa Rica viele Jahre lang beliebtes Reiseziel der volcano-chaser, doch seit einigen Monaten ist es auch an diesem Feuerberg ruhig geworden.

USA: Hurrikan Sandy trifft Ostküste

von

Letzte Nacht traf Hurrikan Sandy auf die Ostküste der USA und richtete große Zerstörungen an. Es wird von mindestens 16 Toten gesprochen. Das öffentliche Leben kam zum erliegen und der Notstand wurde ausgerufen.

Eine Sturmflut mit 4 Meter hohen Wellen drückte auf die Küsten und unglaubliche Regenmassen fielen vom Himmel. Hochwasser überflutet weite Gegenden.  Die Metropolen Washington und New York sind ebenfalls betroffen. In New York wurden U-Bahn und Straßentunnel geflutet, Manhatten teilweise vom Festland abgeschnitten. 7,5 Millionen Menschen sind ohne Strom. Hochspannungsleitungen knickten um, Transformatoren brannten durch. In der Uni-Klinik NY fiel sogar der Notstrom aus. 50 Häuser gingen nach einer Gasexplosion in Flammen auf. Mittlerweile hat der Sturm nachgelassen, doch die Schäden sind enorm. Die Aufräumarbeiten werden Wochen, oder sogar Monate dauern.

Mehrere Atomkraftwerke wurden abgeschaltet. Im AKW Oyster Creek wurde Notfallalarm gegeben, das Kraftwerk wurde überflutet. Oyster Creek ist das älteste AKW der USA und seit 1969 am Netz. Bleibt zu hoffen, dass sich hier keine ähnliche Katastrophe anbahnt, wie in Fukushima. Dort zerstörte Hochwasser, das von einem Tsunami ausgelöst wurde, die Notstromaggregate, die zur Kühlung der abgeschalteten Reaktoren benötigt wurden. Daraufhin kam es zur Kernschmelze.

Hurrikane erhalten ihre Energie durch Wasserdampf, der vom stark erwärmten tropischen Ozean aufsteigt. Dazu braucht es eine Wassertemperatur von mindestens 27 Grad und das bis in eine Wassertiefe von 50 Metern. Trifft der Wasserdampf in der Höhe auf eine kalte Luftschicht, kondensiert der Dampf und es bilden sich Tropfen. Die Tropfen bilden hoch aufsteigende Gewitterwolken. Durch die Kondensation wird Wärmeenergie frei und die warmen Wolkentürme saugen viel Luft an. Es entstehen starke vertikale Luftströmungen. Seine Drehbewegung erhält der Hurrikan durch die Coriolis-Kraft der Erdrotation. Dadurch werden die einzelnen Gewitterzellen spiralförmig abgelenkt und das gesamte System aus Gewitterzellen beginnt wie ein Kreisel zu rotieren. Im Auge des Hurrikans ist es praktisch windstill und wolkenlos. In der ringförmigen Zone vor dem Auge wütet der Sturm am schlimmsten. In der sogenannte  „eyewall“ können Windgeschwindigkeiten bis zu 340 km/h auftreten, gewaltige Regenmassen stürzen wie eine Wasserwand vom Himmel und starke Gewitter toben. Das zerstörerische Potenzial eines Hurrikans ist in der „eyewall“ am Stärksten. Entsprechend der Windgeschwindigkeit und dem damit verbundenen Zerstörungspotenzial werden Hurrikane in 5 Kategorien eingeteilt, wobei die 1. Kategorie die schwächsten Stürme mit einem geringen Zerstörungspotenzial beinhaltet. Stürme dieser Kategorie haben Windgeschwindigkeiten zwischen 118 und 153 km/h.

Sandy wurde zunächst als ein Sturm der Kategorie eins eingestuft. Stellenweise wurden aber Windgeschwindigkeiten bis zu 175 km/h gemessen. Der Wolkenwirbel ist einer der Größten, die jemals beobachtet wurden und misst 1500 km im Durchmesser. Wirbelstürmen geht über Land normalerweise die Puste aus, doch Sandy ist im dort auf eine Kaltfront gestoßen, die den Sturm neue Energie lieferte und neben Regen viel Schnee brachte und bringt.

Seit den 1970iger Jahren wird eine Zunahme tropischer Wirbelstürme verzeichnet. Zugleich werden diese immer stärker. Möglicher Weise hängt diese Zunahem mit der globalen Klimaerwärmung zusammen.

Der US-Präsident muss sich nun als Krisenmanager beweisen, sonst könnte er die US-Wahl nächste Woche verlieren.

Die Geschehnisse zeigen einmal mehr, wie anfällig unsere Zivilisation doch ist und wie wichtig (private und staatliche) Vorsorge ist, um im Fall der Fälle gerüstet zu sein.

Naturkatastrophen und Vulkanausbrüche

von

Das Wochenende stand im Zeichen zweier Naturkatastrophen in Nordamerika: dem Seebeben in Kanada (M 7,7) mit anschließenden Mini-Tsunami in Kalifornien und Hawaii. Die zweite Naturkatastrophe wird in den nächsten Stunden und Tagen ihrem Höhepunkt entgegen streben. Gemeint ist Hurrikan Sandy. Der Tropensturm wütete bereits über der Karibik und richtete auf Jamaika, Haiti und Kuba große Schäden an. Heute Abend soll er auf die Ostküste der USA stoßen. In Washington und New York macht man sich auf das Schlimmste gefasst. Fing Sandy als reiner Tropensturm an, könnte sich der Hurrikan mit einem Wintersturm vereinen und neben Regen auch viel Schnee mitbringen. Teile Manhattans wurden evakuiert, Notunterkünfte eingerichtet und Flüge gestrichen. Die Ostküste der USA könnte in Chaos versinken. Die Börse reagiert schon jetzt auf das Unwetter und verzeichnet Verluste.

Abseits von Erdbeben und Stürme gibt es einige kleinere Meldungen über Vulkanausbrüche:

Popocatepetl: der Vulkan in Mexiko steigerte seine explosive Aktivität ein wenig. Im Durchschnitt gibt es 2 -3 Explosionen pro Stunde. Neben Dampf wird Asche gefördert, die bis zu 2 km über den Krater aufsteigt.

El Hierro: nach einigen ruhigen Tagen gibt es wieder einige Erdbeben und der Insel. Gestern waren es 6 Beben. Für mehr Aufregung sorgen finanzielle Probleme der spanischen Regierung. Diese schuldet den Fährbetreibern Subventionen in Millionenhöhe. Urlauber müssen damit rechnen, dass der Fährbetrieb Teneriffa – El Hierro eingeschränkt wird.

Havre Seamount: der Unterwasservulkan bei den Kermadec Inseln machte im August von sich reden, als ein riesiger Bimsteppich auf dem Wasser treibend entdeckt wurde. Jetzt haben Forscher den Vulkan neu vermessen und entdeckten am Caldera-Rand einen neuen Kraterkegel. Dieser ist 240 m hoch und befindet sich 1100 m unter dem Meeresspiegel.

Hawaii: Tsunami trifft auf Küste

von

Update 13.00 Uhr: Die Gefahr scheint gebannt, der Tsunamialarm wurde für Hawaii aufgehoben. Über Schäden liegen keine Meldungen vor.

Update 10.40 Uhr: Inzwischen ist die 4. Wellenfront an der Küste von Hawaii angekommen, allerdings blieben die Wellenhöhen bisher weit hinter den Befürchtungen zurück und erreichten eine Höhe von ca. 60 cm. Wissenschaftler halten die Warnungen aufrecht, es könnten noch höhere Wellen eintreffen.

Update 10.15 Uhr: Der Tsunami ist inzwischen auf die Küste Kaliforniens gebrandet. Die Wellen erreichten allerdings nur eine Höhe von 67 cm und richteten keine Schäden an. Vielleicht kommt Hawaii auch mit einem blauen Auge davon.

Um 9.28 Uhr (MEZ) wird auf Hawaii ein 1 – 2 m hoher Tsunami erwartet. Die Menschen fliehen und verlassen die Küste. Tsunamialarm gilt auch für Nordkalifornien und Südoregon auf dem Festland der USA. Die Riesenwelle entstand nach einem Seebeben der Stärke 7,7 vor der Westküste Kanadas. Das Beben ereignete sich um 3.04 Uhr (UCT). Das Hypozentrum des Bebens lag bei den Queen Charlotte Islands in einer Tiefe von 17,5 km. Es gab bereits Nachbeben mit einer Magnitude größer 5. Die Gegend ist nur dünn besiedelt, trotzdem dürfte es Schäden gegeben haben.

Schäden sind auch auf Hawaii zu erwarten, doch diese dürften weitaus geringer ausfallen, als in Japan. Nach dem verheerenden Seebeben und Tsunami am 11.03.2011 kam es zudem zur Atomkatastrophe von Fukushima.

Der Katastrophenschutz der USA kämpft gerade an mehreren Fronten. An der Ostküste wütet Hurricane „Sandy“.

Bildergalerie: Gasblasen am Laacher-See-Vulkan

von

Diese Bildergalerie entstand am 24.10.2012 am Ostufer des Laacher-See-Vulkans.

Am Ostufer des Laacher Sees gibt es zahlreiche kalte Gasaustritte aus denen Kohlendioxid strömt. Die meisten Gasaustritte liegen im flachen Wasser und sind dadurch zu erkennen, dass es an der Oberfläche blubbert. Solche kalten Gasaustritte heißen Mofetten. Im Gegensatz zu den Fumarolen, aus denen neben Schwefelgase überwiegend Wasserdampf ausströmt, fehlt der Wasserdampf in Mofetten, da für sie Temperaturen unter 100 Grad typisch sind. Dennoch stehen Mofetten im Zusammenhang mit dem Magmatismus: das Kohlendioxid entströmt meistens einem Magmakörper, der entweder Abkühlt, oder frisch in die Erdkruste eindringt. Neben dem Kohlendioxid entströmt dem Magma auch Helium. Vulkanologen nutzen das Verhältnis zweier unterschiedlicher Helium-Isotope um Aussagen darüber zu treffen, ob es sich um einen aktiven Magmakörper handelt, oder um einen Alten, der sich abkühlt.

Das Kohlendioxid ist schwerer als Luft und sammelt sich besonders bei Windstille in Bodennähe an. Dort kann es den Sauerstoff verdrängen und es droht Erstickungsgefahr. Besonders groß ist diese in Senken, oder anderen Bodenholformen. Ob das Kohlendioxid am Laacher See Schwimmern gefährlich werden kann, ist nicht genauer untersucht. Vermutlich sorgen offenes Gelände und Wind für ausreichend Luftzirkulation, so dass sich in Bodennähe keine gefährlichen Konzentrationen ansammeln können. Tote Kleintiere wie Amphibien, Nager und Vögel würden ein Indiz für Erstickungsgefahr liefern.

In der Eifel gibt es nicht nur am Laacher See Mofetten. Vielerorts tritt Kohlendioxid aus und wird sogar Mineralwasser zugesetzt. Kohlensaure Quellen, sogenannte Säuerlinge waren in der Eifel früher sehr beliebt. Ihr Wasser wurde nicht nur als Heilwasser genutzt, sondern auch Brotteig beigefügt, damit dieser locker wird.

Im Zusammenhang mit den Mofetten am Laacher See gab und gibt es viele Spekulationen, ob diese ein Anzeichen für einen Bevorstehenden Ausbruch sein könnten. Ich beobachte die Gasaustritte seit fast 25 Jahren und kann keine großartigen visuellen Veränderungen feststellen. Eine systematische Untersuchung durch Wissenschaftler gibt es meines Wissens nach nicht.

Vulkane weltweit: Kilauea, Kizimen, Shiveluch

von

Einige Kurzmeldungen zu kleineren Vulkanausbrüchen langzeitaktiver Vulkane mit großem Potential:

Kilauea: in den letzten Tagen halten uns Meldungen über den Lavasee im Pitkrater des Halema`uma`u auf trabb. Der Lavasee stieg weiter an und steht nun nur noch 27 m unter dem Kraterrand. Langsam darf man anfangen darüber zu spekulieren, ob der Lavasee überlaufen wird?!

Die beiden Vulkane Kizimen und Shiveluch auf Kamtschatka entgasen stark und zeigen thermische Anomalien, sprich glühende Förderschlote. Am Kizimen wurden auch geringe Mengen rotglühender Lava gefördert. Besonders Shiveluch hat das Potential zu einer größeren Ascheeruption. Bilder hierzu in unserer facebookgruppe (Link siehe rechts).

Chris Weber von VEI plant für nächstes Jahr eine Kamtschatkareise anzubieten.

Erdbeben: Island, Italien, Japan

von

Heute ist der Tag der moderaten Erdbeben:

In Süditlalien gab es einen Erdstoß der Magnitude 5,3. Das Epizentrum lag in einer Tiefe von 10 km zwischen Salerno und Cosenza. Zahlreiche Menschen gerieten in Panik und flüchteten aus ihren Häusern. Ein 84-jähriger Mann starb durch einen Herzinfakt infolge der Panik. In der Ortschaft Mormanno wurden einige Gebäude beschädigt und ein Krankenhaus musste evakuiert werden. Eine Mitschuld an den Schäden dürfte die schlechte Bausubstanz tragen.

In Japan ereigneten sich 2 Erdbeben mit der Stärke 5,0 und 4,7. Die Epizentren lagen im Nordosten Japans.

Auf Island ist die Tjörnes fracture zone weiterhin aktiv, allerdings haben Anzahl und Stärke der Erdbeben abgenommen. Trotzdem warnen die isländischen Behörden vor einem potentiellen stärkeren Erdbeben.

Erdbeben können Vulkanausbrüche verursachen; mal gespannt ob in den genannten Regionen demnächst ein Feuerspeier ausbricht.

Kilauea: Lavasee mit neuem Höchststand

von

Der Lavasee im Pitkrater des Halema`uma`u – Kraters verzeichnet einen neuen Höchststand  und steht nur noch 31 m unter dem Rand. Ein Förderschlot aus dem Lava sprotzt veränderte mehrmals seine Position. Es wurde auch etwas Tephra und Pele´s Haar gefördert.

In der East-Rift Zone nahm die Seismik leicht zu. Lavaströme fließen im Südosten des Pu`u `O`o Kraters.