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Neue Methode der Uni Genf und HeidelbergMit kleinsten Kristallen die grössten Vulkanausbrüche vorhersagen

Forschende der Universität Genf und der Universität Heidelberg berechneten mithilfe von Zirkonen das Magma-Volumen eines mexikanischen Vulkans. Mit dieser Methode sollen künftig besonders gefährliche Vulkane identifiziert werden.

Eruption des Vulkans Ätna auf Sizilien am 22. Dezember 2018.
Eruption des Vulkans Ätna auf Sizilien am 22. Dezember 2018.
Foto: Fabrizio Villa (Getty Images) 

Mit einem winzigen Mineral namens Zirkon haben Genfer Forschende gemeinsam mit deutschen Kollegen berechnet, wie viel Magma im ruhenden Vulkan Nevado de Toluca in Mexiko eingeschlossen ist. Die berechneten 350 Kubikkilometer flüssigen Gesteins hätten laut den Vulkanologen verheerende Auswirkungen, wenn der Vulkan wieder zu speien beginnt.

Wenn vulkanisches Magma unter einem Vulkan aufsteigt, können sich vor dem Ausbruch Zirkonkristalle in der Schmelze bilden. Die Forschenden der Universität Genf analysierten gemeinsam mit Kollegen der Universität Heidelberg solche Silikat-Mineralien, die der Vulkan Nevado de Toluca in Mexiko in den letzten 1,5 Millionen Jahren ausgespuckt hatte.

Der Feuerberg ruht derzeit, doch in seinem Inneren schlummert noch immer etwa das Vierfache des im Genfersees gespeicherten Wasservolumens an Magma, wie die Forschenden berechneten.

Wenn vulkanisches Magma unter einem Vulkan aufsteigt, können sich vor dem Ausbruch Zirkonkristalle in der Schmelze bilden.
Wenn vulkanisches Magma unter einem Vulkan aufsteigt, können sich vor dem Ausbruch Zirkonkristalle in der Schmelze bilden.
Foto: De Agostini via Getty Images

Um die Botschaften der Zirkone zu entschlüsseln, datierten die Forschenden mit den im Mineral eingebauten Elemente Uran und Thorium den Zeitpunkt der Kristallisation. Mithilfe von thermischen Modellierungen konnten sie danach das Volumen des Magmas abschätzen, das im Inneren des Vulkans liegt.

«Die Kenntnis der Grösse eines vulkanischen Reservoirs ist wichtig, um Vulkane zu identifizieren, die in Zukunft höchstwahrscheinlich eine Eruption grossen Ausmasses verursachen werden», sagte der Vulkanologe und Mitautor der Studie, Gregor Weber von der Uni Genf, gemäss einer Mitteilung der Universität.

Im Inneren des Nevado de Toluca schlummert gemäss den Wissenschaftlern noch immer etwa das Vierfache des im Genfersees gespeicherten Wasservolumens an Magma. (Archivbild)
Im Inneren des Nevado de Toluca schlummert gemäss den Wissenschaftlern noch immer etwa das Vierfache des im Genfersees gespeicherten Wasservolumens an Magma. (Archivbild)
Foto: Tim Johnson (Tribune News Service / Getty Images) 

Die im Fachmagazin «Nature Communications» vorgestellte und besonders hochauflösende Methode ist laut den Forschenden auf die meisten Arten von Vulkanen – ruhend oder aktiv – anwendbar.

Die grössten Vulkanausbrüche der letzten 100 Jahre stammten von Vulkanen, die selten ausbrechen. Auch haben die meisten aktiven Vulkane seit Jahrhunderte oder gar Jahrtausenden nicht mehr Feuer gespien.

SDA