Vulkanausbrüche sind zwar ehrfurchtgebietend und gefährlich für den Menschen, spielen aber eine entscheidende Rolle für die Existenz von Leben. Ohne sie hätte die Erde weder Atmosphäre noch Ozeane. Langfristig erzeugen Vulkanausbrüche weiterhin viele der Gesteine, aus denen die Oberfläche des Planeten besteht, während kurzfristig Eruptionen diese Oberfläche regelmäßig neu formen. Vulkane sind im Wesentlichen Öffnungen in der Erdkruste und können Lava, Gase, Asche und Gesteine ausstoßen. Eruptionen können von einem sanften Gurgeln bis zu einem heftigen, tödlichen Ausbruch reichen.
Terminologie und Definition
Eruptionen treten auf, wenn der Druck im Inneren des Vulkans zunimmt, wodurch sich sein geschmolzenes flüssiges Gestein verschiebt und seine Energie freisetzt. Technisch gesehen werden „leise“ Eruptionen als effusive Eruptionen bezeichnet. Diese relativ zahmen Eruptionen zeichnen sich durch einen Ausfluss dünner, flüssigkeitsartiger Lava aus, wie sie bei vielen hawaiianischen Vulkanen zu sehen ist. Explosive Eruptionen hingegen beschwören Bilder einer Mount Saint Helens-ähnlichen Explosion herauf, die im Allgemeinen eine weitaus größere Bedrohung für menschliches Leben und Eigentum darstellt. Viele Eruptionen fallen nicht unbedingt in die eine oder andere Kategorie, sondern treten eher entlang eines Kontinuums auf, das in unterschiedlichem Maße die Eigenschaften von effusiven und explosiven Eruptionen vermischt.
Produkte und Effekte
Die Konsistenz von Lava, die von überschwänglichen Eruptionen ausgestoßen wird, ähnelt der eines rohen Eies, während sie in einem Explosivstoff Ausbruch, der Vulkan stößt Lava aus, ist dicker – ähnlich einem weichgekochten, hartgekochten und Rührei – oder sogar die Muschel. Außerhalb der Küche bedeutet dies, dass das Hauptprodukt leiser Eruptionen flüssige Lava ist, während die explosivsten Eruptionen nicht nur dickere ausspeien Lava, aber auch Gesteinsfragmente und schädliche Gase, die mit einer Geschwindigkeit von fast 100 Kilometern pro Stunde (ca Stunde). Diese sich schnell bewegenden Flüsse der Zerstörung, die als pyroklastische Ströme bekannt sind, sind die tödlichste Komponente explosiver Eruptionen. Explosive Eruptionen haben jedoch andere tödliche Eigenschaften. Asche kann die Erde erstickend einhüllen, und vulkanische Materie kann sich mit Bächen oder Schnee zu Schlammlawinen verbinden und ganze Städte begraben. Im Gegensatz dazu fließt Lava bei effusiven Eruptionen langsamer, sodass sie selten Menschenleben fordert, obwohl sie Gebäude zerstören kann.
Ausschlaggebende Faktoren
Die beiden Hauptdeterminanten der Art des Vulkanausbruchs sind die Viskosität des Magmas – der Liquiditätsgrad – und der Gasgehalt. Vulkane, die explosive Eruptionen erzeugen, haben in der Regel dickeres, viskoseres Magma und ein größeres Gasvolumen. Diese klebrigeren Magmen verhindern, dass sich Gasblasen ausdehnen, was zu einem Druckaufbau führt, der zu explosiven Eruptionen führt. Im Gegensatz dazu können Gase aus dünnem, flüssigem Magma leicht entweichen, sodass der Druckaufbau minimal ist. Zu den Faktoren, die zur Viskosität des Magmas beitragen, gehören die Temperatur und die Menge an Kieselsäure in der Lava. Lavas, die bei den niedrigsten Temperaturen ausbrechen, neigen dazu, am explosivsten zu sein, während diejenigen, die bei heißeren Temperaturen ausbrechen, weniger explosiv sind. Magma, das höhere Mengen an Kieselsäure enthält, ist tendenziell viskoser und wird daher mit größerer Wahrscheinlichkeit eingeschlossen trägt zu explosiveren Eruptionen bei, während Magma mit weniger Kieselsäure leichter fließt, was letztendlich zu mehr führt überschwängliche Eruptionen.
Typen und Beispiele
Verschiedene Arten von Vulkanen neigen dazu, verschiedene Arten von Eruptionen zu erzeugen. Schildvulkane, solche mit breiten, sanften Hängen, produzieren die leisesten Eruptionen. Auf den Hawaii-Inseln gibt es nicht nur aktive Schildvulkane, sondern die Kette wird tatsächlich vollständig von ihnen gebaut. Die beiden häufigsten Arten von Vulkanen, die für explosive Eruptionen bekannt sind, sind Schlackenkegel und Stratovulkane. Schlackenkegel, die im Westen Nordamerikas zahlreich sind, bestehen aus einer einfachen kreisförmigen oder ovalen Form und erheben sich selten mehr als 305 Meter (1.000 Fuß) über das umgebende Gelände. Stratovulkane, auch Verbundvulkane genannt, sind deutlich größer als Schlackenkegel und umfassen einige der of die schönsten Berge der Welt, wie der Mount Fuji in Japan, der Mount Kilimanjaro in Tansania und der Mount im Bundesstaat Washington Regnerischer. Ein weitaus seltenerer Vulkantyp produziert die explosivsten Eruptionen der Welt: Rhyholit-Caldera. Rhyolith-Caldera brechen weitaus seltener aus als andere Vulkantypen und ähneln oft nicht einmal optisch Vulkanen im traditionellen Sinne. Der Yellowstone in den Vereinigten Staaten und der indonesische Toba sind Beispiele für Rhyolith-Caldera.
