mini|thumbtime=45|Ausbruch des Mt. Yasur (Video)
Der Vulkanausbruch (Eruption) ist die bekannteste Form des Vulkanismus. Dabei leeren sich auf mehr oder weniger zerstörerische Weise die Magmakammer(n) eines Vulkans, oder Magma steigt durch Spalten und Bruchstellen mehr oder weniger direkt aus dem Erdmantel auf.
Der Grund für dieses Phänomen liegt in einer Tiefe um 100 km unter der Erdoberfläche, wo Temperaturen von 1000 bis 1300 °C herrschen. Das schmelzende Gestein dehnt sich aus, Magmakammern entstehen. Die entstehenden Gase erhöhen mit der Zeit den Druck innerhalb der flüssigen Masse; das Magma steigt auf. Überschreitet der Druck einen kritischen Punkt, bricht ein Vulkan aus.z. B. Dynamics of eruptions. In: How Volcanoes Work. University of San Diego. (, abgerufen am 20. Januar 2016) (englisch)
Eruptionen, etwa im Fall von Schildvulkanen, können auch durch Ruheperioden unterbrochen und in einzelne Eruptionsphasen unterteilt werden, sie können sich über Monate und Jahrzehnte hinziehen (vgl. Kilauea), werden aber charakterisiert durch ein verbindendes Merkmal, das sie von der nächsten Eruption unterscheidet: den durch genaue Laboranalyse der Auswurfprodukte nachweisbaren spezifischen chemischen Fingerabdruck, der auf eine bestimmte, zeitlich und räumlich begrenzte Magmaquelle verweist.D. E. Eason u. a.: Effects of deglaciation on the petrology and eruptive history of the Western Volcanic Zone. Iceland. In: Bulletin of Volcanology. Juni 2015, S. 15.
Laut der Geologin Elizabeth Cottrell vom Vulkanüberwachungsprogramm der Smithsonian Institution eruptieren auf der Erdoberfläche im Jahr durchschnittlich etwa 70 Vulkane. In jedem Augenblick sind 20 bis 30 Eruptionen im Gange. Nicht mitgezählt sind dabei die in ihrer großen Mehrzahl noch nicht bekannten Vulkane auf dem Meeresgrund.„How many volcanoes erupt in a year…?“ – „About 70, is our standard answer. In the last ten years, there was a low of 64 in 2001 and 2003. There was a high of 78 in 2008. There are 20 to 30 active at any given time. That does not include seafloor volcanoes that are erupting all the time, because hundreds of volcanoes on the seafloor may be erupting at any given minute.“ – , abgerufen am 23. Mai 2010.
mini|Tungurahua, Ecuador, 2006
Arten Nach Eruptionsprodukten Explosive Eruptionen Explosive Ausbrüche produzieren vor allem nicht verfestigte Auswurfprodukte, die im Unterschied zu den verfestigten pyroklastischen Gesteinen als Tephra bezeichnet werden.
Sie können im Allgemeinen entweder durch Überhitzung von Grund- oder Meerwasser über der Magmakammer des Vulkans (phreatische oder phreatomagmatische Eruptionen) oder durch besondere chemische Zusammensetzung von Magmen ausgelöst werden. Derartige Ausbrüche können schlagartig kubikkilometergroße Gesteinsmassen in die Luft sprengen. Auch die größeren Vulkanausbrüche unter Gletschern gehören zu dieser Kategorie (vgl. Subglazialer Vulkan).
Durch Einbruch der Magmakammer bei sehr explosiven Eruptionen entsteht dabei ein charakteristisch geformter weiter Krater, die Caldera, beispielsweise 1875 in der Askja, Ostisland. Wird die Caldera geflutet, bildet sich ein Kratersee, in dem Fall beispielsweise der See Öskjuvatn. Der verheerende Ausbruch des Krakatau 1883 in Indonesien war ebenfalls ein derartiger explosiver Ausbruch. Die Reste der Caldera sind heute als vier kleine Inseln in dieser bzw. um diese Kraterlagune angeordnet und befinden sich in der Sundastraße zwischen den indonesischen Inseln Sumatra und Java. Solche Ausbrüche können auch Flutwellen und Tsunamis hervorrufen, die auf Tausende von Kilometern wirken.
Falls bei derartigen Ausbrüchen das Vulkangebäude ganz oder teilweise in sich zusammenbricht, können sich heiße Glut- und Aschewolken oder auch pyroklastische Ströme mit großer Geschwindigkeit lawinenartig hangabwärts bewegen und dabei alles mitreißen und unter sich begraben. Die berüchtigten Ausbrüche des Vesuv im Jahr 79 und des Mt. Pelé 1902 fallen unter diese Kategorie. Jeweils Tausende von Menschen wurden in kürzester Zeit von pyroklastischen Strömen überrascht und getötet.
Eine weitere Erscheinung des explosiven Vulkanismus sind die Lahare, die über viele Kilometer einen bis mehrere Meter hohen Schlammstrom bilden können, der sich mit einer Geschwindigkeit bis zu 100 km/h fortwälzen kann. Beispielsweise wurde die Stadt Armero in Kolumbien 1985 ein Opfer solcher Ströme.z. B. H. U. Schmincke: Vulkanismus. Wiss. Buchgesellschaft, Darmstadt 2000, ISBN 3-534-14102-4, S. 213 f.
Generell neigen vor allem die Stratovulkane etwa des Pazifischen Feuerrings zu derartigem Verhalten, wie 1980 am Mount St. Helens oder 1991 am Pinatubo beobachtbar.
Effusive Eruptionen mini|Effusive Eruption mit basaltischer ʻAʻā-Lava am Mauna Loa Die effusiven Ausbrüche hingegen produzieren vor allem flüssige und halbflüssige Laven. Bei diesen Vorgängen ist das Magma nicht so stark mit – explosiven – Gasen durchsetzt, viel heißer und flüssiger.
Besonders Spaltenvulkane und Schildvulkane neigen zu solchen Ausbrüchen, die sich in der Vergangenheit bis über mehrere hundert Jahre hingezogen haben (vor allem in den Warmperioden der Eiszeit), wobei sich langsam ein sehr flach ansteigender Vulkankegel aufgebaut hat.
Ein typisches Beispiel eines Schildvulkans wäre etwa der Skjaldbreiður in Island. Noch heute kann man solche Ausbrüche an den Vulkanen auf Hawaii oder La Réunion etwa am Piton de la Fournaise beobachten.z. B. H. U. Schmincke: Vulkanismus. Darmstadt 2000, S. 140 f.
Beispiele für Spaltenausbrüche waren in Island etwa die der Laki-Krater in den Jahren 1783–1784 oder die am Zentralvulkan Krafla 1975–1984. Inzwischen hat man allerdings in neueren Untersuchungen und Erfahrungen gesehen, dass auch solche gemischten oder effusiven Ausbrüche vulkanische Gase in beträchtlicher und gesundheitsschädlicher Menge freisetzen können. Dies ergab sich besonders aus Forschungen an der Gasfreisetzung des o. g. Laki-AusbruchsAnne-Lise Chenet, Frédéric Fluteau, Vincent Courtillot: Modelling massive sulphate aerosol pollution, following the large 1783 Laki basaltic eruption. In: Earth and Planetary Science Letters. Band 2363-4, 2005, S. 721–731, doi:10.1016/j.epsl.2005.04.046. sowie am Ausbruch im Spaltensystem der Bárðarbunga 2014–2015.Evgenia Ilyinskaya, Anja Schmidt, Tamsin A. Mather, Francis D. Pope, Claire Witham, Peter Baxter, Thorsteinn Jóhannsson, Melissa Pfeffer, Sara Barsotti, Ajit Singh, Paul Sanderson, Baldur Bergsson, Brendan McCormick Kilbride, Amy Donovan, Nial Peters, Clive Oppenheimer, Marie Edmonds: Understanding the environmental impacts of large fissure eruptions: Aerosol and gas emissions from the 2014–2015 Holuhraun eruption (Iceland). In: Earth and Planetary Science Letters. Band 472, 2017, S. 309–322, doi:10.1016/j.epsl.2017.05.025. (freier Volltext)
Flüssige Lava kann sich auch in einer Senke oder einem Krater als Lavasee ansammeln.
Nach Eruptionsort und -mechanismus Plinianische Eruption mini|links|hochkant|Mount St. Helens 1980 mini|Plinianische Eruption Die Plinianische Eruption bezieht ihren Namen von dem Schriftsteller Plinius dem Jüngeren, der den Ausbruch des Vesuv im Jahre 79 n. Chr. beschrieben hat.
Es handelt sich um außerordentlich explosive Ausbrüche, die mit gewaltigen Aschenfällen verbunden sind. Der von Plinius beobachtete Ausbruch des Vesuv, der dieser Ausbruchsart zuzuordnen ist, zerstörte die Städte Pompeji und Herkulaneum.
Innerhalb weniger Stunden können bei solchen Ausbrüchen durch die Vulkanschlote einige Kubikkilometer Magma aufsteigen. Der gewaltige Druck und die vehement entweichenden Gase stoßen alte Reste des Pfropfs nach oben, wobei glühende Lavafetzen und Felsbrocken aus der Kraterwand mitgerissen werden. Der Materialstrom rast mit einer Geschwindigkeit bis zu mehreren hundert Metern pro Sekunde im Schlot empor und bildet oberhalb des Kraters eine Eruptionssäule, die bis in die Stratosphäre reicht. Stürzt die Staub- und Aschewolke in sich zusammen, bildet sie den Ausgangspunkt eines pyroklastischen Stroms. Den zurückbleibenden Einsturzkrater nennt man Caldera.H.-U. Schmincke: Vulkanismus. Darmstadt 2000, S. 141 ff.
Die Eruption des Vulkans Hekla in Island im Jahre 1104 gehörte diesem Eruptionstyp an.Thor Thordarsson, Armann Hoskuldsson: Iceland. Classic Geology in Europe 3. Harpenden 2002, S. 87 f. Weitere Beispiele sind die Eruption des Mount St. Helens im Jahre 1980, die des Pinatubo 1991 sowie die des Laacher-See-Vulkans.H.-U. Schmincke: Vulkanismus. Darmstadt 2000, S. 144 ff.
Peleanische Eruption mini|Peleanische Eruption mini|links|Vulkan Montagne Pelée einige Tage nach dem großen Ausbruch 1902 Dieser Eruptionstyp ist benannt nach dem Ausbruchsverhalten des Vulkans Montagne Pelée auf Martinique.Robert W. Decker, Barbara B. Decker: Mountains of Fire – The Nature of Volcanoes. Cambridge University Press, Cambridge 1991, ISBN 0-521-31290-6, S. 10.
Diese Art des Vulkanausbruchs zeichnet sich durch eine sehr hohe Viskosität des aufsteigenden Magmas aus. Dieses kann oftmals noch während des Aufstiegs erhärten und den Hauptschlot für nachfolgende Ausbrüche in Pfropfenform verschließen. In der Folge suchen sich die vulkanischen Fluide und Gase Seitenschlote und Risse im Gestein und brechen oftmals unter hohem Druck auf lateralem Wege in Form von Glutwolken durch die Flanken des Berges. Diese Pelée-Dynamik zählt zur Gruppe der an Gase gebundenen Dynamiken (im Gegensatz zu den an Wasser gebundenen Dynamiken) und kann auch dahingehend wirken, dass dickflüssige Lava unmittelbar abgelagert wird, sobald sie die Erdoberfläche erreicht und an den Austrittsstellen halbstabile Lavadome bildet.D. Obert: Vulkane. Fabuleux volcans. Könemann, Bonn 2000, ISBN 3-8290-5671-0, S. 101. Wenn diese kollabieren, bilden sich an den Berghängen pyroklastische Ströme.
Vulkanianische Eruption mini|links|Vulkanianische Eruption 1998 am Tavurvur in Papua-Neuguinea mini|Vulkanianische Eruption
Die Vulkanianische Eruption ist benannt nach der Vulkaninsel Vulcano, einer der Äolischen Inseln vor Italien.
Das Eruptionsmuster besteht aus kurzen, kanonenschussartigen Explosionen (mit entsprechenden Stoßwellen), die einzeln oder in Serien bis zu einigen Stunden vorkommen können. Die Stärke der Eruption liegt im Schnitt zwischen einer strombolianischen und einer plinianischen Eruption.
In der Hauptsache wird hochfragmentierte vulkanische Asche erzeugt, die in einer Eruptionssäule bis zu 20 km aufsteigen kann. Daneben werden oft vulkanische Bomben ausgeworfen, die in einem Umkreis bis zu 5 km niedergehen können. Typisch ist höher viskoses Magma von andesitischer bis dacitischer Zusammensetzung.
Als Ursache wurden verschiedene Prozesse identifiziert: a) eine plötzliche Druckentlastung gasreichen, hochviskosen Magmas im oberflächennahen Förderschlot und b) eine spontane Freisetzung von Gasakkumulationen aus einer Magmakammer in der oberen bis mittleren Erdkruste.
Vulkane, die vulkanianische Eruptionen zeigen sind z. B. der in Neuseeland, Galeras in Kolumbien und Soufrière Hills auf Montserrat.
Strombolianische Eruption mini|links|Stromboli mini|Strombolianische Eruption Die Bezeichnung Strombolianische Eruption bezieht sich auf den Vulkan Stromboli, der sich auf einer weiteren der Äolischen Inseln in Süditalien befindet.
Der Stromboli ist ständig aktiv, im Altertum bezeichnete man ihn daher als Leuchtturm des Mittelmeeres. In unregelmäßigen Abständen (wenige Minuten bis stündlich) kommt es an mehreren Krateröffnungen zu größeren und kleineren Eruptionen. Das ausgeworfene Material fällt meist in den Krater zurück oder es rollt teilweise über die Sciara del Fuoco ins Meer.