Wasserreservoir unter Vulkan entdeckt

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Unter einem der größten Vulkane Südamerikas haben Forscher der Universität Bristol und Partneruniversitäten ein riesiges Wasservorkommen entdeckt. Man erhofft sich durch die Entdeckung neue Hinweise auf bevorstehende Eruptionen.

Sucre. Der Vulkan Uturuncu im Hochland von Bolivien gehört zum größten Vulkangebiet der Erde. Durch geophysikalische Messungen konnte in der Kruste in knapp 15 Kilometern Tiefe unter dem Berg eine große Anomalie festgestellt werden. Diese zeigt eine geringere Ausbreitungsgeschwindigkeit von seismischen Wellen und eine höhere elektrische Leitfähigkeit. Dies deutet auf das Vorhandensein von geschmolzenem Gestein hin. Die Größe dieser Anomalie liegt bei über einer Million Kubikkilometern. Dabei ist nur ein geringer Anteil der Schmelze, etwa 10 bis 20%, komplett flüssig.

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Um die Anomalie besser zu charakterisieren, wurden an der Universität Orléans Temperatur-Druck-Experimente durchgeführt. Dabei wurde die elektrische Leitfähigkeit des vulkanischen Gesteins am Uturuncu unter den Bedingungen gemessen, wie sie in der Tiefe vorkommen. Aus den Ergebnissen schlossen die Forscher, dass in der Schmelze ein großer Anteil an Wasser gelöst sein muss, das die hohe Leitfähigkeit verursacht. Dieses Ergebnis stimmt mit chemischen Untersuchungen des Gesteins überein, die die mineralogische Zusammensetzung zeigten.

Wasser kann in silikatischen Schmelzen, wie sie in den meisten Regionen der Erdkruste üblich sind, nur unter sehr hohen Drücken gelöst werden, also nur in größeren Tiefen. Bei geringeren Drücken bilden sich Blasen, die aus der Schmelze austreten und Eruptionen auslösen können. Insgesamt wird der Anteil des gelösten Wassers in der Schmelze auf bis zu 10% geschätzt. Das entspricht etwa dem 250-fachen Volumen des Bodensees.

Dieser hohe Wassereinteil sei sehr außergewöhnlich und erklärt die starke Anomalie. Anhand der Forschungsergebnisse erhoffen sich die Forscher ein besseres Verständnis von Vulkanausbrüchen und den chemischen Prozessen in der Erdkruste, die diese begünstigen. Es sei möglich, dass auch unter anderen Vulkanen ein ähnlich hoher Wasseranteil verborgen sein könnte.

Veröffentlichung: ‘Giant magmatic water reservoirs at mid-crustal depth inferred from electrical conductivity and the growth of the continental crust’ by M. Laumonier, F. Gaillard, D. Muir, J. Blundy and M. Unsworth in Earth and Planetary Science Letters

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Jens ist 22, lebt in Bochum und studiert seit 2013 an der Ruhr-Universität Geowissenschaften. Nach dem Bachelor-Abschluss 2016 folgte das M.Sc. Studium der Geophysik.