Waarom wordt het warmer in een vulkaan met als reactie een uitbarsting ?

Antwoord

Beste,

bedankt voor jouw vraag. Eerst en vooral is er op dit moment geen supervulkaan die duidelijk bewijs toont van een dreigende uitbarsting in de nabije toekomst. Er verschijnen vaak sensationele verhalen in de pers over mogelijke dramatische uitbarstingen van een supervulkaan (bv. Yellowstone, Campi Flegrei …) maar het is belangrijk de officiële informatiebronnen (geologische diensten, overheden die verantwoordelijk zijn voor crisissituaties) te raadplegen om die informatie te checken.

De oorzaak van een uitbarsting is niet dat een vulkaan warmer wordt. Een uitbarsting komt voor wanneer het magma (dat is warm gesmolten gesteente) een te hoge druk heeft ten opzichte van het omringende gesteente. Die druk zorgt voor de voortplanting van het magma naar de oppervlakte, het openbreken van het omringende gesteente en uiteindelijk voor de al dan niet explosieve uitbarsting van het magma aan het oppervlakte. Die hoge druk in het magma heeft te maken met een verschil in dichtheid tussen het magma en het omringende gesteente, maar ook en vooral met de vorming en groei van gasbellen. Dat gas (water, carboon dioxide, zwavel dioxyde …) is initieel opgelost in het magma op grote diepte. Als het magma dichter naar het oppervlak opstijgt, kan dat gas niet meer in oplossing blijven en zal het gasbellen vormen. Die gasbellen zorgen voor een verlaging van de dichtheid van het magma en een verhoging van het volume of druk in dat magma.

Warmte is van groot belang om magma te vormen. Maar dit gebeurt in de mantel van de aarde, dieper onder de aardkorst. Het mantelmateriaal daar, diep onder onze voeten, is een vast gesteente dat vervormbaar is omdat de druk en temperatuur er veel hoger is dan aan het oppervlak. In specifieke plaatsen in de mantel, zijn de condities geschikt om vloeibaar magma te vormen. Dit kan gebeuren door een abnormale hoge temperatuur (bij hotspot vulkanisme), maar ook door een verlaging van de druk op die aardmantel plaatselijk (in slenken en mid-oceanische ruggen waar twee aardplaten van elkaar weg bewegen) of door toevoeging van water (meestal bij subductiezones waar de ene aardplaat onder de andere duikt). Dat aldus gevormde magma heeft een lagere dichtheid dan het omringende mantelmateriaal en zal stijgen door de bovenste mantel en vervolgens de aardkorst. Tijdens die reis naar het aardoppervlak zal het magma langzaam afkoelen, mineralen zullen kristalliseren en het magma wordt zo minder vloeibaar. Het magma kan dan op een bepaald niveau in de aardkorst stoppen in een magmakamer of direct naar het aardoppervlak opstijgen.

Onder supervulkanen bevinden zich meestal grote volumes magma, die over een lange tijdsperiode traag afkoelen. Die magmakamers bestaan dus vooral uit kristallen, met een kleine hoeveelheid vloeibaar magma daartussen. Op zich is de kans dus klein dat zulke stijve, afkoelende magma’s dus uitbarsten. Een mogelijk proces voor het plaatsvinden van een uitbarsting is wanneer een warmer, vers magma vanuit de mantel opstijgt onder de vulkaan en zich daar mengt met het afkoelende, geëvolueerde magma. Door die menging neemt de druk toe, wordt het evenwicht verstoord en kan er een uitbarsting volgen.

De gebeurtenissen die leiden tot een vulkaanuitbarsting (en niet enkel een ‘superuitbarsting’) zijn dus een complex samenspel tussen temperatuur, druk, gasoplossing, kristallisatie etc. Een vulkaan barst dus niet uit omdat het plots ‘warmer’ wordt onder de krater.

Ik raad u aan om de volgende Nederlandstalige video’s te kijken:

https://www.universiteitvanvlaanderen.be/college/kunnen-we-vulkanologen-100-vertrouwen/

https://www.universiteitvanvlaanderen.be/college/waarom-blijven-mensen-rond-vulkanen-wonen/