Wie erzeugen Vulkane Blitze? | Erde

Blitze während eines Gewitters können dramatisch sein, aber Blitze über einem ausbrechenden Vulkan sind vielleicht eines der beeindruckendsten Phänomene der Natur. Dank der Entwicklung einer neuen Technologie für elektromagnetische Wellen, die einen Blick in die Aschewolke ermöglicht, beginnen Wissenschaftler erst jetzt, die Feinheiten der Entstehung von Vulkanblitzen zu verstehen.

Blitze werden im Allgemeinen durch die Trennung von positiv und negativ geladenen Teilchen in der Atmosphäre verursacht. Sobald die Ladungstrennung groß genug ist, um die isolierenden Eigenschaften der Luft zu überwinden, fließt Elektrizität in Form von Blitzen zwischen den positiv und negativ geladenen Teilchen und neutralisiert die Ladung.

In Gewitterwolken stammen die geladenen Teilchen von flüssigen und gefrorenen Wassertropfen, die in den Wolken zirkulieren. Blitze entstehen innerhalb einer Gewitterwolke, wenn sich die positiven Teilchen in der Nähe der Wolkenspitze und die negativen Teilchen darunter sammeln. Negative Ladungen an der Unterseite einer Gewitterwolke können sich auch mit positiven Ladungen am Boden verbinden und so Blitze von Wolke zu Boden erzeugen.

Tausende von Blitzen sind bei großen Vulkanausbrüchen beobachtet worden. Wissenschaftler vermuten, dass die geladenen Teilchen, die für vulkanische Blitze verantwortlich sind, sowohl aus dem vom Vulkan ausgestoßenen Material als auch durch Ladungsbildungsprozesse in Aschewolken, die sich durch die Atmosphäre bewegen, entstehen können. Bislang wurden jedoch nur wenige wissenschaftliche Studien über vulkanische Blitze durchgeführt. Daher wird die genaue Ursache vulkanischer Blitze immer noch heftig diskutiert.

Vulkanische Blitze sind nicht nur wegen der abgelegenen Lage vieler Vulkane und der seltenen Ausbrüche schwer zu untersuchen, sondern auch weil dichte Aschewolken die Blitze verdecken können. Mit Hilfe einer neuen Technologie, die sehr hochfrequente (VHF) Funkemissionen und andere Arten von elektromagnetischen Wellen nutzt, können Wissenschaftler nun Blitze innerhalb von Aschewolken beobachten, die sonst nicht sichtbar wären. Diese Technologie wurde erstmals bei einer Eruption des Mount Augustine in Alaska im Jahr 2006 eingesetzt und kam später bei Eruptionen des Mount Redoubt in Alaska im Jahr 2009 und des isländischen Mount Eyjafjallajökull im Jahr 2010 zum Einsatz.

Aus diesen Untersuchungen konnten die Wissenschaftler zwei verschiedene Phasen für die Entstehung vulkanischer Blitze unterscheiden. Die erste Phase, die so genannte eruptive Phase, steht für die intensiven Blitze, die sich unmittelbar oder kurz nach der Eruption in der Nähe des Kraters bilden. Man nimmt an, dass diese Art von Blitzen durch positiv geladene Teilchen verursacht wird, die vom Vulkan ausgestoßen werden. Die zweite Phase, die so genannte Fahnenphase, steht für die Blitze, die sich in der Aschewolke im Windschatten des Kraters bilden. Der Ursprung der geladenen Teilchen für die Blitze in der Aschewolke wird noch untersucht, aber möglicherweise findet ein Aufladeprozess innerhalb der Aschewolke statt, da die Blitze mit einiger Verzögerung entstehen. Weitere Studien werden sicherlich folgen.

Fazit: Bei großen Vulkanausbrüchen können intensive und spektakuläre Blitze erzeugt werden. Wissenschaftler vermuten, dass die geladenen Teilchen, die für vulkanische Blitze verantwortlich sind, sowohl aus dem vom Vulkan ausgestoßenen Material als auch durch Ladungsbildungsprozesse innerhalb von Aschewolken, die sich durch die Atmosphäre bewegen, entstehen können.

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