Studie zu Lavafontänen am Fagradalsfjall – Zyklen wurden vom Gas gesteuert
Die magmatische Aktivität auf der isländischen Reykjaneshalbinsel steht seit Ende Oktober im Fokus der Berichterstattung auf Vnet. Ähnlich verhielt es sich mit der ersten Eruption am Fagradalsfjall, die im März 2021 begann und gut ein halbes Jahr anhielt. Damals gab es eine ca. 6 wöchige Ausbruchsphase, bei der es zu Lavafontänen kam, die zwischen 100 und 400 m hoch waren, relativ kurzlebig waren und in sehr regelmäßigen Intervallen erschienen. Ein internationales Forscherteam unter Leitung der UNI Reykjavik und IMO wollte dem Rätsel dieser Lavafontänen auf die Spur kommen, wobei das Rätselhafte an den Fontänen ihre Periodizität war. Eine ähnliche Periodizität, doch mit längeren Aktivitäts- und Ruhephasen, wurde bereits während Paroxysmen am Ätna beobachtet, bei der die Lavafontänen aber weitaus größer waren und auch große Mengen Vulkanasche gefördert wurden. Auch am Kilauea auf Hawaii gab es bereits Phasen mit ähnlichen Lavafontänen. Während die Schmelze aus den beiden letztgenannten Vulkanen aus flach gelegenen Magmareservoirs kam, geht man davon aus, dass das Magma am Fagradalsfjall während der Eruptionsphase mit den Lavafontänen aus größerer Tiefe stammte. Vermutlich ist es direkt vom Ort seiner Entstehung aus aufgestiegen.
Lavafontänen sind eine häufige Erscheinung im Basaltvulkanismus, deren Dauer und intermittierende Natur jedoch nur teilweise verstanden sind, vor allem aufgrund der Schwierigkeiten bei der Messung von häufig vorkommenden Gasen wie Wasserdampf und Kohlendioxid. Im Mai 2021 ermöglichten außergewöhnliche Bedingungen hochauflösende infrarotspektroskopische Messungen der emittierten Gase während 16 solcher Fontänen-Ruhe-Zyklen. Die Messungen erfolgten aus unmittelbarer Nähe des Vulkans. Das Messgerät stand nur 300 m von den Fontänen entfernt. Ähnliche Messungen am Ätna wurden aus mehr als 1 km Entfernung durchgeführt und waren daher weniger genau. Im Unterschied zum Ätna folgten hier die Aktivitäts- und Ruhephasen in viel kürzeren Abständen aufeinander. Die Forscher wurden vor allem von einer Frage motiviert: Was steuert die Zeitskalen von Fontänen und Ruhephasen?
Die Messungen zeigten, dass die Entgasung von Kohlendioxid in der oberen Kruste während des Magmaaufstiegs erfolgte, gefolgt von einer weiteren Gas-Flüssigkeits-Trennung in geringen Tiefen von weniger als 100 m. Die Forscher erklären die periodischen Lavafontänen als Ergebnis von Druckzyklen in einem flachen, mit Magma gefüllten Hohlraum, der am ehesten der klassischen Vorstellung einer Magmakammer entspricht. So einen Hohlraum kann man in ein paar Kilometer Entfernung zum Fagradalsfjall tatsächlich besichtigen.
Die Forscher hoffen nun, mit den gewonnenen Erkenntnissen zukünftige Vulkanausbrüche besser zu verstehen und ihr Verhalten vorhersagen zu können. (Quelle: https://www.nature.com/articles/s41467-023-42569-9)
