Zirkonkristalle offenbaren die Gefahr schlafender Vulkane

Die meisten aktiven Vulkane auf der Erde schlafen. Das bedeutet, dass sie seit Hunderten oder gar Tausenden von Jahren nicht mehr ausgebrochen sind und von der lokalen Bevölkerung normalerweise nicht als gefährlich angesehen werden. Ein Team von Vulkanologen der Universität Genf (UNIGE) hat in Zusammenarbeit mit der Universität Heidelberg in Deutschland eine Technik entwickelt, die das verheerende Potenzial von Vulkanen vorhersagen kann.

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Nanokristalle lassen Vulkane explodieren

Winzige Kristalle, zehntausend Mal dünner als ein menschliches Haar, können explosionsartige Vulkanausbrüche verursachen. Diesen überraschenden Zusammenhang hat jetzt ein deutsch-britisches Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Danilo Di Genova vom Bayerischen Geoinstitut (BGI) der Universität Bayreuth entdeckt. Die Kristalle erhöhen die Zähflüssigkeit des unterirdischen Magmas. Infolgedessen kommt es zu einem Stau aufsteigender Gase. Der kontinuierlich steigende Druck entlädt sich schließlich in massiven Eruptionen.

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Mag­ma­ti­scher Hot­spot im Süd­at­lan­tik

In­sel­ket­ten wie jene von Ha­waii lie­gen über so­ge­nann­ten Hot­spots, an de­nen stän­dig hei­ßes Mag­ma em­por­quellt. Ob es sol­che ak­ti­ven Hot­spots auch im Süd­at­lan­tik gibt, war bis­lang um­strit­ten. Geo­wis­sen­schaft­le­rin­nen und Geo­wis­sen­schaft­ler vom AWI und vom MARUM ha­ben jetzt wich­ti­ge In­di­zi­en ge­lie­fert: Ganz of­fen­sicht­lich gibt es ei­nen sol­chen Hot­spot mit­ten im Süd­at­lan­tik – nahe der In­sel Tris­tan da Cun­ha.

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Indischer Monsun ist nach Vulkanausbrüchen besser vorhersagbar

Große Vulkanausbrüche können dazu beitragen, die Vorhersagbarkeit des indischen Monsun zu verbessern – die Regenzeit ist für die Landwirtschaft und damit für die Ernährung von einer Milliarde Menschen von entscheidender Bedeutung. Was paradox erscheint, weil Vulkanausbrüche so unregelmäßig sind, ist tatsächlich auf eine stärkere Wechselwirkung zwischen dem Monsun über weiten Teilen Südostasiens und dem El-Niño-Phänomen immer nach einer Eruption zurückzuführen. Dies konnte jetzt ein indisch-deutsches Forscherteam durch die Kombination von Daten aus meteorologischen Beobachtungen, Computersimulationen und geologischen Archiven wie Korallen und Eiskernen aus vergangenen Jahrtausenden zeigen.

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Extraterrestrische Lavatunnel: Lebensraum für vergangenes und zukünftiges Leben auf Mars und Mond ?

Lavatunnel auf Mond und Mars zeugen der vulkanischen Vergangenheit der beiden Himmelskörper unseres Sonnensystems. Könnten sie Zufluchtsort für vergangenes und zukünftiges Leben außerhalb derErde sein? Dies haben Forscher des texanischen Southwest Research Institute San Antonio untersucht und bei der dritten internationalen „Planetary Cave Conference“ vorgestellt.

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Der Erdmantel als Lavalampe: Vulkanketten „recyceln“ ozeanische Kruste und kontinentales Material

Wenn im Erdmantel – ähnlich wie in einer Lavalampe – Blasen aus erhitztem Gestein an die Oberfläche steigen, können dort Vulkanketten entstehen. Ein Forschungsteam unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat diesen sogenannten Hotspot-Vulkanismus im Atlantik untersucht und konnte durch Analyse der abgelagerten Gesteinsschichten mehr über die Zusammensetzung des unteren Erdmantels erfahren. Die Studie ist kürzlich in der Fachzeitschrift Science Advances erschienen.

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Der Marmorkuchen-Aufbau des Erdmantels

Das Basaltgestein entlang von mittelozeanischen Rücken (MORB = mid ocean ridge basalt), wie er z.B. zwischen Europa und Nordamerika vorkommt, besteht größtenteils aus verarmter Mantelschmelze („depleted“ MORB bzw. D-MORB). Darunter versteht man, dass die Gesteinsschmelze, aus der ein magmatisches Gestein (z.B. Basalt) durch Abkühlung und anschließender Kristallisation entsteht, ein geringeres relatives Verhältnis von inkompatiblen Elementen (z.B. Kalium (K), Zirkonium (Zr) oder Neodymium (Nd)) hatte. Dieses Verhältnis findet man auch in den Basalten wieder. Allerdings entdeckt man entlang dieser mittelozeanischen Plattengrenzen zunehmend Basalte, die diese Abreicherung nicht zeigen und somit angereichert („einriched“ MORB bzw. E-MORB) sind. Die Zusammensetzung dieser Gesteine gleichen hinsichtlich dem Verhältnis der inkompatiblen Elemente den Basalten aus intraplatten Vulkanen, wie z.B. des Mauna Kea auf Hawai. Den Wissenschaftlern des National High Magnetic Field Laboratory and Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science der Florida State University können nun an Hand der Verteilung z.B. des Germanium (Ge) zu Silizium (Si) Verhältnisses sagen, ob es sich bei der Quelle für die Anreicherung des E-MORBs um Gesteinsschmelzen einer ehemalige Kruste oder einer primitiver Mantelschmelzen handelt.

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