Warum blitzt es beim Vulkanausbruch?

Die Aschewolke eines explosiven Vulkanausbruchs sieht nicht nur nach Unwetter aus, es entstehen darin tatsächlich Eruptionsgewitter.

Es knallt und zischt und schießt und raucht. Eine gewaltige graue Säule erhebt sich über dem Krater, glühende Brocken Lava regnen auf die Erde. Tonnen von ehemals flüssigem, jetzt zu Vulkanasche zerfetztem Gestein dringen bis in die Stratosphäre vor. Bei einem explosiven Vulkanausbruch ist einiges los – die Gewitter, die innerhalb einer Aschewolke entstehen können, bleiben da meist verborgen.

Doch sie treten häufiger auf als bisher angenommen. Wie kommt es zu den Entladungen? „Um die Gewitter zu erklären, lohnt zunächst ein Blick unter die Erdoberfläche“, sagt Theodor Ntaflos, Geologe an der Uni Wien. Sein Forschungsgebiet – die Lithosphäre – reicht bis zu 200 Kilometer in die Tiefe. Auf dem formbaren

Teil des Erdmantels, der Asthenosphäre, schwimmen die tektonischen Platten, welche sich bekanntermaßen kraftvoll aneinander reiben. Sinkt eine Platte nun unter die andere, reißt sie Gestein und Unmengen von Wasser in die Tiefe. Das Wasser sorgt für die Aufschmelzung des Gesteins im Erdmantel. Aufgrund von thermischen Anomalien, welche an der Grenze zwischen Erdkern und Erdmantel herrschen, drängt heißes Gesteinsmaterial nach oben und kann sogenannte Hotspots bilden, welche das Aufschmelzen begünstigen.

Eruption zerfetzt Magma zu Asche

„Die entstehende Schmelze nennen wir nun Magma. Seine geringe Dichte drängt es nach oben. Doch auf dem Weg an die Oberfläche wird es oft aufgehalten“, so Ntaflos. Magmakammern entstehen. Je höher der Druck, der auf diesen Kammern lastet, desto besser lösen sich darin flüchtige Komponenten wie Wasserdampf, CO2 (Kohlendioxid) und SO2 (Schwefeldioxid). Viele Kräfte wirken nun gleichzeitig auf das Magma ein. Es bahnt sich seinen Weg nach oben, der dadurch sinkende Druck setzt die darin gelösten Gase frei. Die Blasen, welche sich nun bilden, verdrängen das Magma und sorgen wiederum für höheren Druck. Entlädt sich dieser, etwa weil ein Krater nachgibt, entweichen die Gase schlagartig – es kommt zur Explosion. Ntaflos: „Vergleichbar ist das mit einer Mineralwasserflasche: Ist sie geschlossen, sehen wir das darin gelöste CO2 kaum. Schütteln und öffnen wir dann die Flasche, entmischt sich das Gas explosionsartig.“

Die Eruption zerfetzt das Magma in Vulkanasche. Sie schießt mit Temperaturen um 1000 Grad Celsius und einer Geschwindigkeit von bis zu 800 Metern pro Sekunde in die Höhe. „Die Kräfte, die dort frei werden, reiben die Atome und Moleküle der Aschewolke