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Archimède   13. Juli 1999
03.gif (23283 octets)   Porträt: Claude Jaupart

Claude Jaupart
Ich erforsche die Erdphysik, genauer gesagt, die Physik eruptiver Systeme und Vulkanausbrüche. Ich versuche also zu verstehen, wie die Vulkane funktionieren. Das heißt, mit welcher Geschwindigkeit die Lava aus dem Vulkan herausgeschleudert wird, nach welchen Gesetzmäßigkeiten die Eruptionen erfolgen, ob viel oder wenig Gas ausströmt und welche Lavamengen bei einer großen Explosion freigesetzt werden. Dazu untersuche ich die grundlegenden physikalischen Prinzipien. Um unser Verständnis hinsichtlich dieser Abläufe zu erweitern, muß ich zunächst die physikalischen Theorien überprüfen, die uns über die Natur und hier im besonderen über das Felsgestein vorliegen.

Z. B. eine Lavaprobe aus Tansania. Dabei handelt es sich um eine ganz besondere Lavaart. Sie hat Falten, die beim Fließen über die Vulkanabhänge entstanden sind. Diese Lava stammt aus einem Reservoir, wo sie schließlich nach dem Vulkanausbruch eine kristalline Form annimmt. In anderen ehemaligen Vulkanregionen, wo die Vulkane durch Erosion abgetragen wurden, finden sich letztlich nur noch tiefliegende Reservoirs. Kristallines Karbonatit stammt aus Deutschland und unterscheidet sich in seinem Aussehen von der anderen Probe. Wenn also meine Theorien und physikalischen Vorstellungen richtig sind, müßte ich in der Lage sein zu erklären, was in Form von Lava aus dem Vulkan heraustritt und was in Form von kristallinem Gestein in der Tiefe zurückbleibt.

Ein Brocken Basaltgestein kommt von der Insel Réunion im Indischen Ozean. Daß es sich um Lava handelt, erkennt man an den unzähligen kleinen Gasblasen. Die Masse muß also an die Oberfläche gelangt sein, wo sie sich ausgedehnt und mit den Gasen vermischt hat. Außerdem finden sich in dieser Gesteinsprobe kleine Felsstückchen. Sie stammen ganz einfach vom Vulkangefüge und dem Sockel und wurden herausgerissen, als sich das Magma gewaltsam seinen Weg über den Vulkanabhang bahnte. Diese Probe ist deshalb so interessant, weil sie einen Beweis dafür liefert, daß das Magma Felsstückchen absprengen und auf seinem Weg Gestein brechen kann, also ein Hinweis darauf, daß die Natur durchaus auf den Mechanismus der hydraulischen Sprengung zurückgreifen kann. Das Magma bahnt sich seinen Weg ganz alleine. Nicht das Gestein bricht, um das Magma abfließen zu lassen, sondern das Magma sprengt den Stein, um sich gewaltsam Bahn zu brechen.

Claude Jaupart zeigt eine Probe des Vulkans Kilauea auf Hawaii. Dabei handelt es sich um eine echtes Stückchen Magnetschaum, das zu 98% aus Gasen besteht. Die Magmamasse wird mit 1200 Grad aus dem Vulkan in die Atmosphäre geschleudert, saugt sich dort regelrecht voll und erstarrt während sie sich ausdehnt. Diese Ausdehnung nimmt gewaltige Formen an und ist auch für die explosiven Vulkanausbrüche verantwortlich. Das Magma kommt aus der Tiefe – hier gibt es keine Gase - und wird an die Oberfläche katapultiert, wo es sich auf katastrophale Weise ausdehnt.

Drei Viertel der Vulkangebiete sind bewohnt, die Bevölkerung kennt ihren Vulkan sehr genau, in erster Linie, weil ihre Vorfahren schon dort angesiedelt waren. Man kann sich also auf viele Augenzeugenberichte stützen, auf historische Aufzeichnungen und Chroniken, die zuweilen schon sehr, sehr alt sind. So kann man beispielsweise auf sehr gute Chroniken über den Vesuv zurückgreifen. Diese Region war seit jeher bewohnt, man kennt diesen Vulkan also seit mehr als 2000 Jahren.
Das gleiche gilt für den Ätna. Der Ätna wurde von den alten Römern über einen äußerst langen Zeitraum erforscht. Und außerdem gibt es ja auch noch wirkliche Vulkanausbrüche. Ein solcher Ausbruch ist kein momentanes Ereignis, sondern kann sich über mehrere Jahre, sogar mehrere Jahrzehnte hinziehen! Der Vulkan Kilauea ist gegenwärtig noch aktiv, seine letzte Eruptionsphase begann 1983, vor nunmehr 16 Jahren also. Für ein solch komplexes Phänomen wie einen Vulkanausbruch, gibt es immer mehrere Erklärungsmöglichkeiten. Denn man kann eine Eruption z.B. damit begründen, daß es dort Wasser gab.... Aber nur mit Hilfe der Physik ist es möglich, eine Entscheidung zwischen diesen vielfältigen Erklärungsversuchen zu treffen. Und wenn man eine Physik dieser Systeme erstellen will, muß man einfache Modelle entwickeln, seinen gesunden Menschenverstand gebrauchen und unter den verschiedenen Möglichkeiten sorgfältig auswählen.

Das bedeutet gleichzeitig, daß man dieses wunderbare Tier Vulkan auch ein wenig beherrschen lernt. Eine überaus fesselnde Angelegenheit.

  © 1999 ARTE G.E.I.E