Vulkanausbrüche vorhersagen: Forscher blicken in Kristalle ohne Kugeln

„Gefahr erkannt, Gefahr gebannt“ ist eine altbekannte Redewendung, die auch auf Vulkanausbrüche zutrifft – wäre da nicht das Problem der Vorhersehbarkeit. Prinzipiell geben Vulkane vor ihrer Eruption bestimmte Hinweise wie Erdbeben oder Bodenhebungen durch sich stetig füllende Magmakammern. Allerdings können diese plötzlich oder in großen Tiefen auftreten und sind so mitunter keine große Hilfe.

Vielmehr wünschen sich Menschen, die in vulkanisch aktiven Gebieten leben, eine wahrsagende Kristallkugel, die verrät, wann ein Vulkan das nächste Mal ausbricht. Tatsächlich gibt es diese magischen Geräte in Form von Kristallen und Mineralen, die Geologen wie Teresa Ubide Garralda von der australischen University of Queensland zu lesen versuchen.

Heißer Tipp für Vulkanausbrüche

Die nützlichen Hinweise stecken laut Teresa Ubide jedoch nicht in allen irdischen Kristallen, sondern in Mineralen aus der Gruppe der Pyroxene, genauer gesagt der Klinopyroxene. Diese Kristalle entstehen in geschmolzenem Gestein, also Magma, das die Grundlage für Vulkanausbrüche bildet und sich Dutzende Kilometer tief im Erdmantel bildet.

Aegirin ist ein schwarzes Mineral aus der Pyroxengruppe. Seine einzelnen Kristalle sind kaum größer als ein Sandkorn. Foto: mineral vision/iStock

Während das Magma langsam aufsteigt, kühlt es ab und kann in seinem Inneren winzige Kristalle bilden. Kommt es zu einem Ausbruch, gelangen diese an die Oberfläche. Im Gepäck haben sie chemische Informationen, die mehr über ihre Geburt, ihre Herkunft und ihren bisherigen Lebensweg, also über die vergangenen Ausbrüche, verraten.

Winzige Kristalle, detailliert wie Bäume

Allerdings müssen Forscher diese Klinopyroxene erst einmal finden, denn die glänzend schwarzen Minerale werden nur etwa so groß wie ein Sandkorn. So klein sie auch sind, können sie unter dem Mikroskop dennoch viel über ihre Reise aus der Erde erzählen. Gespeichert haben sie diese Informationen in konzentrischen Zonen, ähnlich wie Bäume mit ihren Lebens- oder Jahresringen.

Jeder neue Ring entstand, wenn sich die Chemie des umgebenden Magmas geändert hat. Der letzte Ring ist für die Geologen dabei von besonderer Bedeutung, denn daran können sie ablesen, ob neues Magma den Ausbruch auslöste und wie lange das geschmolzene Gestein benötigte, um bis an die Erdoberfläche zu kommen.

Alles, was für die Vorhersage benötigt wird, sind demnach die passenden Kristalle – ohne Kugeln –, die in der Nähe aktiver Vulkane aufgesammelt und chemisch gelesen werden.