A2 Extreme Vulkanausbrüche

Thema

Ein extremer Vulkanausbruch mit einem Vulkanexplosivitätsindex (VEI) von sechs oder höher schleudert enorme Mengen pyroklastischen Materials und Gase direkt in die Stratosphäre. Der VEI ist eine logarithmische Skala, d. h. jede zusätzliche Einheit entspricht etwa dem Zehnfachen des ausgestoßenen Materials im Vergleich zur vorherigen Einheit. Die Schwelle zwischen einem explosiven und einem ruhigen Ausbruch hängt davon ab, wie viel gelöstes Gas das Magma aufnehmen kann, bevor der entstehende Überdruck die Zugfestigkeit des Vulkangesteins übersteigt.

Die Dynamik der während des Ausbruchs aufsteigenden Eruptionssäule bestimmt den weiteren Verlauf: Bleibt die Säule stabil und bildet eine plinianische Konvektionssäule, verteilen sich die darin enthaltenen Pyroklasten schließlich in der Stratosphäre. Stürzt die Säule jedoch ab, kollabiert sie und erzeugt verheerende, dichte pyroklastische Ströme, die die Hänge des Vulkans hinabfließen. Dieser Übergang zwischen einer stabilen und einer kollabierenden Säule hängt vom Verhältnis zwischen dem durch den Ausbruch erzeugten Massenstrom und der Menge an Kaltluft ab, die die Säule aus ihrer Umgebung aufnimmt: Nimmt die Säule im Verhältnis zum ausgestoßenen Massenstrom zu wenig Kaltluft auf, verliert sie ihre Stabilität und kollabiert.

Ein dichter pyroklastischer Strom, der aus diesem Kollaps resultiert, bewegt sich mit Geschwindigkeiten zwischen 100 und 300 Kilometern pro Stunde und Temperaturen zwischen 300 und 800 Grad Celsius. Bei diesen Geschwindigkeiten und Temperaturen ist ein dichter pyroklastischer Strom für alles, was sich ihm in den Weg stellt, unaufhaltsam.

Die massiven effusiven Eruptionen, die große magmatische Provinzen wie die der Dekkan-Platte oder Sibiriens bilden, setzen Kohlendioxid und Schwefeldioxid in so gewaltigen Mengen frei, dass sie das globale Klima über Jahrtausende verändern. Diese massiven effusiven Eruptionen korrelieren mit den großen Massenaussterben in der geologischen Geschichte. Das bei diesen Ausbrüchen freigesetzte Schwefeldioxid führt zu einer raschen Abkühlung, die sich innerhalb weniger Jahre bemerkbar macht, während das freigesetzte Kohlendioxid eine deutlich langsamere Erwärmung bewirkt, die über zehntausend Jahre anhält. Supervulkane mit einem Vulkanexplosivitätsindex (VEI) von acht oder höher können vulkanische Winter auslösen, die den gesamten Planeten gleichzeitig betreffen – dieselbe Art globaler Klimastörung, wenn auch in ihrer extremsten Form, mit der diese Beschreibung extremer Vulkanausbrüche begann.

ID:1365