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Vulkanausbrüche sind ein wesentlicher Bestandteil der Entstehung neuer Landformen auf der Erde über einen langen Zeitraum. Das Ausstoßen von Lava und Rauch ist jedoch für die Menschen rund um den Ausbruch tödlich. Daher ist es für Wissenschaftler unerlässlich geworden, Methoden zu entwickeln, um einen Ausbruch vorherzusagen. Zum Glück geben Vulkane oft mehrere Anzeichen dafür ab, dass sie ausbrechen werden.
Seismische Wellen
Seismische Wellen sind Energiewellen, die auf der Erdkruste erzeugt werden. Die meisten natürlichen seismischen Wellen werden durch Plattenverschiebungen verursacht, die zu Erdbeben führen. Explosionen auf der Erdoberfläche verursachen jedoch auch seismische Wellen in der Erdkruste. Wichtig ist, dass sich seismische Wellen nicht durch ein flüssiges Medium wie Magma bewegen können. Wenn Wissenschaftler glauben, dass ein Vulkan kurz vor dem Ausbruch steht, können sie versuchen, kleine Explosionen auf oder um den Vulkan herum zu detonieren. Wenn sie keine seismischen Wellen entdecken, ist dies ein Hinweis darauf, dass der Vulkan bald ausbrechen wird.
Magnetfelder
Einige Gesteine in der Umgebung von Vulkanen enthalten magnetische Metalle. Dies bedeutet auch, dass sie ein magnetisches Feld abgeben (eine Kraft, die elektrisch geladene Atome, sogenannte Ionen, um sich herum anzieht). Magnetfelder hören jedoch ab einer bestimmten Temperatur auf zu wirken, die als Curie-Temperatur bekannt ist und je nach Metall variiert. Magma unter der Oberfläche kann Steine auf ihre Curie-Temperatur erwärmen. Wenn Felsen in der Nähe eines Vulkans ihr Magnetfeld verlieren, können sie auf einen bevorstehenden Ausbruch hinweisen.
Bodendeformation
Selbst wenn es nahe an der Oberfläche ist, explodiert Magma nicht sofort aus einem Vulkan. Stattdessen bewegt es sich langsam auf den Gipfel des Vulkans, was lange dauern kann. Während sich Magma dem Gipfel des Vulkans nähert, schwillt die Umgebung an. Diese Schwellung kann instrumentell überwacht werden.
Veränderungen in Wärme und Gas
Wenn Magma nach oben fließt, verändert es auch die chemischen Eigenschaften der Umgebung, einschließlich eines Anstiegs des Wärmeflusses, des Gasdrucks und des elektrischen Widerstands. Der Gasdruck ändert sich, wenn Chlorwasserstoff und Schwefeldioxid freigesetzt werden, bevor der Vulkan ausbricht. Der elektrische Widerstand nimmt mit steigender Temperatur ab. Zusätzlich erwärmt sich das Grundwasser im Bereich eines Vulkans und kocht manchmal sogar vor einem Ausbruch.