Vulkan mit tiefer “Lunge”

Seit er im Jahr 1995 aus seinem Schlummer erwacht ist, wechselt der Soufrière-Hills-Vulkan auf der Antilleninsel Montserrat zwischen sehr aktiven und eher ruhigen Phasen. Der Grund für dieses Verhalten liegt in einem vergleichsweise komplizierten Innenleben, glauben amerikanische und englische Geowissenschaftler. Ihren Untersuchungen zufolge, besitzt der Vulkan neben der bekannten Magmakammer noch ein zweites, sehr viel größeres Magmareservoir.

Etwa die Hälfte der Bevölkerung Montserrats ist aufgrund der neuerlichen Aktivität des Soufrière-Hills-Vulkans von der Insel geflohen. Foto: University of Arkansas-Fayetteville

Diese Magmakammer liegt in etwa 12 Kilometern Tiefe und scheint über eine Art Ventil mit der kleineren Kammer in 5 Kilometern Tiefe verbunden zu sein, schreiben die Forscher um Derek Elsworth von der Pennsylvania State University im Magazin “Science”. Indem laufend Magma aus dem Erdmantel in sie hineingepresst wird, bläht sie sich auf, bis sich das Ventil öffnet und ihr Inhalt durch die kleinere Kammer in den Vulkanschlot steigt.

Hinweise auf die Existenz einer zweiten, tiefen Kammer hatten bereits chemische Analysen der Lava geliefert. Elsworth und Kollegen verknüpften nun minutiöse Aufstellungen des aus dem Vulkan ausgetretenen Lavavolumens mit den Daten von mehreren GPS-Stationen, die seit Beginn der 90er-Jahre auf Montserrat eingerichtet wurden. Sie zeigen, wie sich die Erdkruste unter der Insel in den Ruhephasen förmlich aufbläht, um in den Ausbruchphasen wieder in sich zusammenzusinken.

Die einen Zeitraum von 12 Jahren abdeckenden Daten zeigen laut Elsworth und Kollegen, dass die bekannte, obere Magmakammer mit einem Volumen von etwa 10 Millionen Kubikmetern kaum zu dem Heben und Senken beiträgt. Verglichen mit der unteren Magmakammer, deren Volumen einige 100 Millionen Kubikmeter betragen dürfte, scheint sie nur als eine Art starre Durchgangsstation zu fungieren.

Außer der Natur des Ventils zwischen den Kammern seien noch viele weitere Details zu klären, betont Elsworths Kollege Glen Mattioli von der University of Arkansas in Fayetteville. “Nun, da wir über all diese Daten verfügen, können wir das künftige Verhalten des Systems aber besser voraussagen.” So sei die derzeitige Aktivität nur ein Teil eines längerfristigen Zyklus, in dessen Verlauf der Soufrière-Hills-Vulkan etwa alle 30 Jahre vorübergehend erwache. Und gemessen an der Tatsache, dass das “Ruhevolumen” der unteren Kammer seit 1995 exponentiell abgenommen habe und nun kaum noch sinke, könnte der Feuerberg schon bald wieder einschlafen.

Forschung: Derek Elsworth, College of Earth and Mineral Sciences, Pennsylvania State University, University Park; Glen S. Mattioli, Department of Geosciences, University of Arkansas, Fayetteville; und andere

Veröffentlichung Science, Vol. 322, 10. Oktober 2008, pp 246-8, DOI 10.1126/science.1161297

WWW:
Energy and Minerals Engineering, Pennsylvania State University
Glen Mattioli, University of Arkansas-Fayetteville
Montserrat Volcano Observatory
Tectonics and Volcanoes of the West Indies

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