Umfangreiches Experiment simuliert vulkanische Eruptionen

Wissenschaftler der University at Buffalo (New York) ziehen mit ihrer Arbeit, die Vulkanausbrüche besser erklären könnte, internationale Aufmerksamkeit auf sich.

Eine Stimme hallte über das baumlose Plateau: “Feuer im Loch! Der Bereich ist jetzt aktiv.” Zwei Dutzend Leute wurden still, bevor eine dumpfe Explosion einen geysir-ähnlichen Regen aus zerschmettertem Kies, Kalkstein und Asphalt etwa 50 Fuß (circa 15 Meter) in die Luft schleuderte. Momente später stand Greg Valentine, ein Professor für Geologie an der University at Buffalo, am Explosionsort und gab eine spontane Beurteilung ab. “Das war großartig. Es war genau, wie wir erwartet hatten”, sagte Dr. Valentine, der Direktor des Center for Geohazards Studies an der University at Buffalo.

Das Experiment – ein seltener Versuch, vulkanische Eruptionen in großem Maßstab zu simulieren – zieht internationale Aufmerksamkeit auf sich, weil es dringend benötigte Einblicke in eine der stärksten und rätselhaftesten Naturkatastrophen auf der Erde geben wird. Und als ob das noch nicht genug wäre, könnte es Bergbauunternehmen dabei helfen, Diamanten zu finden.

Wenn die meisten Menschen an Vulkane denken, kommen ihnen Bilder von explodierenden Berggipfeln in den Sinn. Es gibt allerdings noch ein anderen Vulkantyp, genannt Maar. Maare besitzen große Krater, die oft mit Wasser gefüllt sind und liegen in der Nähe von Bergregionen. Der Durchmesser der Maare liegt zwischen wenigen Hundert Fuß (circa 100 Meter) und über einer Meile (circa 1,6 Kilometer). Das von der University at Buffalo finanzierte Experiment, welches auf dem Grundbesitz der in Cheektowaga ansässigen Calspan Corporation stattfand, konzentrierte sich auf Maare. Es wurde im Verlauf mehrerer Tage im Juli durchgeführt. Valentine zufolge war es nicht die Absicht zu bestimmen, wie oder wann Eruptionen auftreten werden, sondern eher herauszufinden, was während und nach einer Eruption geschieht.

Erweitern nachfolgende Eruptionen den Krater? Wird der Vulkan genug Asche ausspucken, um den Flugverkehr zu beeinflussen, wie es 2010 bei dem Vulkanausbruch auf Island der Fall war? Um bei der Beantwortung dieser Fragen zu helfen, bauten Valentine und andere Forscher drei Testbetten (jedes 3,6 x 3,6 Meter groß) und füllten es ungefähr 95-100 Zentimeter tief mit Kies, Kalkstein und Asphalt auf. In zuvor angelegten Löchern wurde dann Sprengstoff mit der Sprengkraft einer Granate zur Explosion gebracht.

Videoaufzeichnung von einer der untersuchten Explosionen (University at Buffalo)

Weil vulkanische Eruptionen natürlicherweise auftreten, jede mit ihren eigenen unverkennbaren Eigenschaften, sei es nicht möglich, eine exakt nachzubilden, sagte Valentine. Aber die Testbetten seien ein genaues Barometer, das als Basis für Schlussfolgerungen verwendet werden könne, weil die Forscher die Stärke der Explosion kontrollieren können, sagte er.

Das Experiment erregte die Aufmerksamkeit von Dr. Jacopo Taddeucci, einem Vulkanologen vom National Institute of Geophysics and Volcanology in Rom (Italien). Er flog nach Buffalo, um die Explosionen mit Hochgeschwindigkeitskameras aufzuzeichnen. “Umfangreiche Experimente wie dieses sind recht selten”, sagte er zwischen den Explosionen.

Es zog ebenfalls die Aufmerksamkeit von Dr. Manoranjan Majii auf sich, einem Assistenzprofessor für Mechanik und Luftfahrttechnik an der University at Buffalo. Majii verwendete das Experiment, um eine von ihm entwickelte Software zu testen, die eine sofortige 3D-Bildgebung der Erdoberfläche bereitstellt, darunter auch von Kratern. Obwohl es noch zu früh ist, um Schlussfolgerungen zu ziehen, könnte das Experiment Einblick in die Position von Diamanten geben. Die wertvollen Edelsteine werden von der trichterförmigen Magmamasse und zerbrochenem Gestein, das sich unter Vulkanen bildet, bis kurz unter die Erdoberfläche gebracht, sagte Valentine.

Er wird die nächsten paar Monate damit verbringen, die Ergebnisse der Experimente zu analysieren, bevor er über seine Entdeckungen in einem noch zu bestimmenden Wissenschaftsmagazin berichtet. In der Zwischenzeit sei er glücklich mit den Resultaten, sagte Valentine. “Ich habe heute, ohne das alles komplett zu analysieren, mehr gelernt, als in einem ganzen Jahr durch das Lesen von technischen Abhandlungen.”

Quelle: http://www.buffalo.edu/news/13570

(THK)