Wissenschaftler der Universität Bayreuth untersuchten Nanokristalle im Magma und fanden Erstaunliches heraus: die nur 20 bis 30 Millionstel Millimeter großen Kristalle können einen effusiv eruptierenden Vulkan in einen Explosiven verwandeln und große Katastrophen auslösen.
Die neue Studie fand unter Leitung von Dr. Danilo Di Genova am BGI statt. Die Geoforscher untersuchten Lava unterschiedlichster Vulkane und entdeckten dabei unter dem Transmissionselektronenmikroskop die Nanokristalle, die sie Nanolithen nannten. Sie bestehen überwiegend aus Eisen, Silizium und Aluminium und sind in der Lage die Viskosität eines Magmas zu erhöhen. Sobald sich Nanokristalle in einer niedrigviskosen, basaltischen Schmelze bilden, wird das Magma so zähflüssig, dass seine Fließfähigkeit stark eingeschränkt wird. Gase können ebenfalls nicht mehr entweichen. In der Folge steigt der Druck im Inneren des Vulkans und es kann zu einer verheerenden Explosion kommen.
Das deutsch-britische Forscherteam entdeckte die Kristalle u.a. in vulkanischem Glas und in Lavaproben des Ätnas. Im Labor schmolzen sie die Lava bei Temperaturen von mehr als 1300 Grad Celsius und fanden heraus, dass sich die Nanolithen bilden, wenn sich die Schmelze sehr schnell abkühlte. In der Natur müssen natürlich erst einmal so hohe Temperaturen erreicht werden. Das trifft praktisch nur auf primäres Stamm-Magma zu, dass direkt aus dem Erdmantel aufsteigt. Zudem gilt zu bedenken, dass streng genommen bei Laborversuchen kein Magma entsteht, wenn bereits erkaltete Lavaproben geschmolzen werden. Es ist halt flüssige Lava, der eine entscheidende Komponente fehlt: Fluide Phasen! Sie beeinflussen im hohen Maß das Eruptionsgeschehen und verflüchtigen sich zum größten Teil während der Eruption.
Die Forscher sind der Überzeugung, dass so mancher katastrophaler Vulkanausbruch durch Nanolithen verschlimmert wurde. Sie möchten untersuchen, ob nicht vielleicht sogar der Vesuv-Ausbruch, der im Jahre 79 Pompeji zerstörte, durch Nanokristalle zustande kam.
(Quellen: https://advances.sciencemag.org/, MDR)