Warum Vulkane trotz explosivem Magma ruhig bleiben – eine neue Studie erklärt den entscheidenden Prozess
Eine neue Studie zeigt: Nicht nur Druck, sondern innere Reibung im Magma entscheidet über die Gewalt eines Vulkanausbruchs – und erklärt, warum manche Explosionen überraschend ausbleiben.
Vulkane gelten als unberechenbare Naturgewalten. Doch seit Jahrzehnten beschäftigt Geowissenschaftler eine irritierende Beobachtung: Manche Vulkane bleiben erstaunlich ruhig, obwohl ihr Magma als hoch explosiv gilt.
Zähflüssig, gasreich, unter enormem Druck – eigentlich perfekte Voraussetzungen für eine gewaltige Eruption. Und doch fließt manchmal nur Lava aus dem Krater, langsam und vergleichsweise harmlos.
Eine neue Studie unter Beteiligung der ETH Zurich liefert nun eine grundlegende Erklärung für dieses Phänomen. Sie zeigt, dass die Dynamik im Inneren eines Vulkans komplexer ist als bisher angenommen – und dass Bewegung selbst zum entscheidenden Faktor werden kann.
Das klassische Bild vom explosiven Vulkan
Lange Zeit galt ein einfaches Modell:
Steigt Magma aus der Tiefe auf, sinkt der Umgebungsdruck. Gase, die zuvor im geschmolzenen Gestein gelöst waren, entweichen, bilden Blasen und treiben das Magma explosionsartig nach oben. Je mehr Gas, desto heftiger der Ausbruch – so die gängige Lehrmeinung.
Dieses Modell erklärt viele bekannte Eruptionen, stößt aber dort an Grenzen, wo Vulkane sich nicht an diese Regeln halten.
Gerade besonders zähflüssige, gasreiche Magmen hätten eigentlich ein hohes Explosionspotenzial. Dass sie es nicht immer entfalten, blieb bislang ein ungelöstes Problem.
Bewegung statt Druck
Die neue Studie setzt an einem anderen Punkt an:
Die Forschenden zeigen, dass Gasblasen nicht nur durch Druckabfall entstehen, sondern auch durch sogenannte Scherkräfte.
Diese treten auf, wenn sich Magma ungleichmäßig bewegt – etwa weil es nahe der Schlotwände langsamer fließt als im Zentrum.
Diese innere Reibung wirkt wie ein Knetprozess.
Frühzeitige Entgasung als Sicherheitsventil
Entstehen Gasblasen früh, verändern sie das Verhalten des Magmas grundlegend:
Sie können sich miteinander verbinden und Kanäle bilden, durch die Gas kontinuierlich entweicht. Der Druck baut sich dadurch gar nicht erst gefährlich auf. Das Magma erreicht die Oberfläche entgast – und fließt ruhig aus dem Vulkan.
Damit wird verständlich, warum selbst potenziell explosive Vulkane mitunter milde Ausbrüche zeigen. Nicht der Gasgehalt allein entscheidet, sondern der Zeitpunkt und die Art der Blasenbildung.
Wenn Scherkräfte auch gefährlich werden
Die Studie zeigt allerdings auch die Kehrseite: Scherkräfte können Eruptionen ebenso verstärken.
Wenn sie plötzlich wirken und schlagartig viele Blasen erzeugen, kann das Magma rasch beschleunigt werden.
Ob ein Vulkan explodiert oder ruhig bleibt, hängt daher von einem empfindlichen Zusammenspiel innerer Prozesse ab.
Dieses differenzierte Bild erklärt, warum vulkanische Aktivität so schwer vorherzusagen ist – und warum ähnliche Vulkane sich völlig unterschiedlich verhalten können.
Experimente im Labor
Um diese Prozesse nachzuweisen, arbeiteten die Forschenden mit zähflüssigen Materialien, die Magma physikalisch ähneln, und sättigten sie mit Gas. Unter kontrollierten Bedingungen setzten sie die Proben Scherbewegungen aus. Das Ergebnis: Sobald eine bestimmte Scherintensität überschritten war, bildeten sich spontan Gasblasen – selbst bei konstantem Druck.
Je höher der Gasgehalt, desto geringer war die nötige Scherkraft.
Computermodelle bestätigten, dass dieser Effekt besonders stark an den Rändern des Förderschlotes auftritt – genau dort, wo Magma am stärksten gebremst wird.
Neue Perspektiven für die Gefahreneinschätzung
Die Erkenntnisse haben weitreichende Konsequenzen. Viele bestehende Vulkanmodelle berücksichtigen vor allem Druck, Temperatur und Gasgehalt. Die Rolle von Scherkräften wurde bislang kaum einbezogen.
Künftig könnten Vulkanologen genauer einschätzen, ob ein Vulkan zur Explosion neigt oder ob frühzeitige Entgasung einen Ausbruch abschwächt. Das ist besonders relevant für dicht besiedelte Regionen in der Nähe aktiver Vulkane.
Ein Paradigmenwechsel unter der Erdoberfläche
Die Studie markiert einen wichtigen Schritt zu einem realistischeren Verständnis vulkanischer Prozesse. Vulkane sind keine einfachen Druckbehälter, sondern dynamische Systeme, in denen Bewegung selbst über Zerstörung oder Milde entscheidet. Manchmal, so zeigt sich nun, entschärft sich die Gefahr tief im Inneren – lange bevor Lava oder Asche die Oberfläche erreichen.
Quelle
ETH Zurich. "The mystery of volcanoes that don’t explode finally has an answer." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 November 2025. <www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251121090733.htm>.