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Volcanoes: eruptive style, pre-eruptive evolution and risk

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Das Risiko von Vulkanausbrüchen verringern

Der Schlüssel zur Verringerung von vulkanischen Schäden ist die Vorhersage, wann sie ausbrechen werden. Dafür studiert ein Team aus europäischen Vulkanologinnen und Vulkanologen das Zirkon, das in den Steinen von vergangenen Ausbrüchen gefunden wurde.

Sicherheit
Grundlagenforschung

Europa ist Heimat von mehr als 60 aktiven Vulkanen, darunter zwei der aktivsten Vulkane weltweit. Wie jüngste Ausbrüche in Italien sowie auf Island deutlich gemacht haben, können Vulkane erhebliche Schäden an Infrastruktur, in der Landwirtschaft, in der Transportbranche sowie im Gesundheitswesen verursachen. Will man diese Risiken verringern, muss man wissen, wann, warum und wie Vulkane ausbrechen. Für das EU-finanzierte Projekt VESPER sind die Antworten auf diese Fragen auf Zirkon zu finden. „Das Mineral Zirkon ist eine kleinere Zutat der „Magmasuppe“, die Vulkanausbrüche anheizt“, sagt Jenni Barclay, eine Professorin der Vulkanologie an der University of East Anglia und die Projektkoordinatorin. „Da Zirkon chemisch und physikalisch resistent ist, kann es mehrere Ereignisse in der Geschichte eines Vulkans registrieren“, ergänzt Marie Skłodowska-Curie-Stipendiatin Jane Scarrow. Um die Magmageschichte eines Vulkans aufzudecken, einschließlich der Veränderungen, die zum Ausbruch führten, konzentrierte sich das Projekt VESPER auf die Analyse von Zirkonkörnern.

Von Montserrat bis Ascension

Das vorrangige Ziel des Projekts war es, zu verstehen, wie Zirkon dazu beitragen könnte, vulkanische Risiken und Gefahren für Gemeinschaften, die in deren Nähe leben, zu verringern. Zu diesem Zweck untersuchten die Forscherinnen und Forscher die Periodizität und den Stil vergangener Vulkanausbrüche an Orten wie den Inseln Montserrat in der Karibik und Ascension im südlichen Atlantik. Auf Montserrat studierten die Forschenden den Vulkan Soufrière Hills, dessen letzter Ausbruch von 1995 bis 2010 dauerte. Obwohl es sich um einen der am meisten erforschten Vulkane der Welt handelt, wurde das in den Steinen von Montserrat gefundene Zirkon noch nie analysiert. Die jüngsten Eruptionen boten der Wissenschaft eine einzigartige Gelegenheit, Zirkon zu finden und zum Beispiel sein Alter und seine Zusammensetzung in mafisch intermediären Enklaven und Andesiten aus dem Kuppeleinsturz im Jahr 2010 zu untersuchen. Das Forschungsteam datierte auch Zirkon aus dem einzigen bekannten vulkanisch explosiv-effusiven Übergang auf der Insel Ascension. Diese Arbeit enthüllte zwei bedeutende magmatische Ereignisse, das eine von vor ungefähr 110 000 Jahren und ein weiteres von vor fast 60 000 Jahren. Das Team fand Nachweise für das Vorkommen von Mineralien, die bereits bei anderen, sogar noch älteren (0,6-1,3 Millionen Jahre) magmatischen Ereignissen beteiligt gewesen waren. „Dank diesen Ergebnissen können wir verstehen, wie sich das Magma-Ablaufsystem im Vorfeld von Eruptionen im Untergrund entwickelt und verändert“, erklärt Scarrow. „Diese Informationen werden sich als unschätzbar wertvoll erweisen, um mittel- und langfristige Gefahrenplanungsstrategien für die Verringerung von Risiken zukünftiger Vulkanausbrüche aufzubauen.“

Die Tür zu neuen Perspektiven öffnen

Laut Scarrow hat das Projekt VESPER mit der Möglichkeit, eine neue angewandte Forschungsrichtung anzustoßen, die Tür zu neuen Karriereperspektiven geöffnet. „Die Arbeit mit Professor Barclay gab mir die Gelegenheit, zu würdigen, wie ein multidisziplinärer wissenschaftlicher Ansatz auf Fragen und Probleme mit Relevanz für die Gesellschaft angewendet werden kann“, sagt sie. Ein wichtiger Faktor für den Erfolg des Projekts war die Verwendung mehrerer Perspektiven bei der Interpretation geochemischer Daten. „Dadurch konnten wir die geochemischen Daten besser nutzen, um ein Verständnis für die für vulkanische Gefahrenbewertung relevanten Zeitskalen zu entwickeln“, sagt Barclay abschließend. Scarrow setzt nun die Arbeit an den im Rahmen des Projekts VESPER gesammelten Daten und Proben in einer permanenten Position an der Universität Granada, Spanien, fort.

Schlüsselbegriffe

VESPER, Vulkanausbrüche, Zirkon, Vulkan, Montserrat, Insel Ascension, Vulkan Soufrière Hills

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