Aschewolke

Eine vulkanische Aschewolke (oder Eruptionssäule) ist eine massive Säule aus überhitztem Gas, Asche und vulkanischem Gestein, die während eines explosiven Ausbruchs in die Atmosphäre geschleudert wird. Während sie aus der Ferne wie Rauch aussehen mag, unterscheidet sich vulkanische Asche physikalisch und chemisch deutlich davon; sie besteht aus winzigen, scharfkantigen Partikeln aus Gestein, Mineralien und vulkanischem Glas.

Diese Wolken können zig Kilometer in die Stratosphäre aufsteigen, sich rund um den Globus ausbreiten und Wetterbedingungen, Luftfahrt sowie die menschliche Gesundheit auf kontinentaler Ebene beeinträchtigen.

Entstehungsmechanik

Aschewolken entstehen durch die gewaltsame Fragmentierung von Magma. Im Inneren eines Vulkans dehnen sich Gasblasen (Wasserdampf, Kohlendioxid, Schwefeldioxid) rasch aus, wenn das Magma aufsteigt und der Druck abnimmt. Ist das Magma viskos (zähflüssig), können diese Blasen nicht leicht entweichen. Der Druck baut sich auf, bis er das Magma in Milliarden winziger Fragmente zersprengt, die mit Überschallgeschwindigkeit aus dem Schlot schießen.

• Eruptionssäule: Der anfängliche vertikale Ausstoß von heißem Gas und Asche.
• Schirmregion (Umbrella Region): Der Punkt, an dem die Wolke aufhört aufzusteigen, weil ihre Dichte der Umgebungsluft entspricht, und sich seitlich wie ein Pilz ausbreitet.
• Aschefall: Während die Wolke treibt, fallen schwerere Partikel zuerst heraus und bedecken die Landschaft in einem Prozess, der als Tephra-Fall bezeichnet wird.

Zusammensetzung und Eigenschaften

Vulkanische Asche ist nicht weich wie Holzasche. Sie ist:

1. Hart und abrasiv: Sie hat eine Härte von 5-7 auf der Mohs-Skala und kann Glas und Metall zerkratzen.
2. Unlöslich: Sie löst sich nicht im Wasser auf; stattdessen bildet sie einen schweren, zementartigen Schlamm, wenn sie nass wird.
3. Leitfähig: Nasse Asche leitet Elektrizität, was das Risiko von Kurzschlüssen in Stromnetzen erhöht.

Hauptgefahren

1. Sicherheit in der Luftfahrt

Asche ist der Erzfeind der modernen Luftfahrt. Der Schmelzpunkt von vulkanischem Glas (~1.100 °C) liegt niedriger als die Betriebstemperatur von Jet-Triebwerken (~1.400 °C). Fliegt ein Flugzeug durch eine Aschewolke, schmilzt die Asche im Inneren der Turbinen, erstarrt an den kühleren Turbinenschaufeln wieder, verstopft das Triebwerk und bringt es zum Stillstand. Diese Gefahr führte zur weltweiten Einrichtung von Volcanic Ash Advisory Centers (VAAC).

2. Klimaauswirkungen

Große Aschewolken können massive Mengen an Schwefeldioxid (SO₂) in die Stratosphäre injizieren. Dieses Gas wandelt sich in Schwefelsäure-Aerosole um, die das Sonnenlicht zurück in den Weltraum reflektieren. Dies kann die Durchschnittstemperatur der Erde für Jahre abkühlen, ein Phänomen, das als vulkanischer Winter bekannt ist.

• Beispiel: Der Ausbruch des Mount Pinatubo 1991 kühlte den Planeten über ein Jahr lang um etwa 0,5 °C ab.

3. Gesundheit und Infrastruktur

• Atemwegsprobleme: Feine Asche (PM 2,5) kann tief in die Lunge eindringen und bestehende Erkrankungen wie Asthma verschlimmern.
• Struktureller Kollaps: Asche ist extrem schwer, besonders wenn sie nass ist (bis zu 2.000 kg/m³). Eine Schicht von nur 10 cm kann Dächer zum Einsturz bringen.

Berühmte Aschewolken

• Eyjafjallajökull (2010): Ein relativ kleiner Ausbruch in Island, der über 100.000 Flüge in ganz Europa am Boden hielt, da der Wind die Asche direkt in die Flugrouten blies.
• Krakatau (1883): Produzierte eine Aschewolke, die die Erde siebenmal umrundete und den Himmel weltweit verdunkelte.
• Mount St. Helens (1980): Nach seinem seitlichen Ausbruch stieg eine Aschewolke in 15 Minuten auf 24.000 Meter (80.000 Fuß) auf und verwandelte im Osten Washingtons den Tag in die Nacht.

FAQ

F: Ist vulkanische Asche giftig? A: Meistens nicht direkt giftig, aber sie kann toxische Beschichtungen aus Fluorid oder Schwefel enthalten. Die primäre Gefahr ist die physische Reizung von Lungen und Augen.

F: Wie lange bleibt eine Aschewolke in der Luft? A: Schwere Partikel fallen innerhalb von Stunden herab. Feine Asche kann Tage oder Wochen bleiben. Erreichen Aerosole die Stratosphäre, können sie dort Jahre verbleiben.