Wenn vulkanisches Magma unter einem Vulkan aufsteigt, können sich vor dem Ausbruch Zirkonkristalle in der Schmelze bilden. Forscher der Universitäten Genf und Heidelberg haben diesen Umstand genützt, um mehr über den Vulkan Nevado de Toluca in Mexiko zu erfahren, der in den letzten 1,5 Millionen Jahren solche Silikat-Mineralien ausgespuckt hatte.
Der Feuerberg ruht derzeit, doch in seinem Inneren schlummert noch immer etwa das Vierfache des im Genfersees gespeicherte Wasservolumens an Magma. Insgesamt sind es laut den Berechnungen etwa 350 Kubikkilometer.
Spurensuche mit radioaktiven Elementen
Um die in den Zirkonen versteckten Informationen zu entschlüsseln, datierten die Wissenschaftler zunächst den Zeitpunkt der Kristallisation anhand der darin eingebauten Elemente Uran und Thorium. Mit Hilfe von thermischen Modellierungen konnten sie dann das Volumen des Magmas abschätzen, das im Inneren des Vulkans liegt. „Die Kenntnis der Größe eines vulkanischen Reservoirs ist wichtig, um Vulkane zu identifizieren, die in Zukunft höchstwahrscheinlich eine Eruption großen Ausmaßes verursachen werden“, sagt Gregor Weber von der Uni Genf, der Erstautor der Studie.
Die im Fachmagazin „Nature Communications“ vorgestellte Methode ist laut den Autoren auf die meisten Arten von Vulkanen – ruhend oder aktiv – anwendbar. Weltweit leben rund 800 Millionen Menschen im Umfeld von Vulkanen.
„Es gibt rund 1.500 Vulkane an der Erdoberfläche die wir potenziell aktiv einstufen würden. Unter dem Meerespiegel gibt es wahrscheinlich noch wesentlich mehr – allerdings ist die Anzahl nicht bekannt. ‚Potentiell aktiv‘ bedeuted, dass ein Vulkan innerhalb der letzten 10.000 Jahre einen Ausbruch hatte“, sagt Weber gegenüber science.ORF.at. Der Zeitpunkt eines Ausbruchs könne prinzipiell vorhergesagt werden – ob dies gelinge, hänge freilich davon ab, ob und wie lange ein Vulkan vorausgehende Anzeichen zeigt: Solche Signale seien zum Beispiel Erdbeben, verstärke Entgasung und die Deformation des Bodens.