Tephra

Tephra (vom griechischen Wort für “Asche”) umfasst alles feste Material, das von einem Vulkan in die Luft geschleudert wird, unabhängig von Größe, Zusammensetzung oder Verfestigung. Wenn Tephra landet und sich zu Gestein verfestigt, wird es als pyroklastisches Gestein oder Tuff bezeichnet. Die Untersuchung von Tephra-Schichten, bekannt als Tephrochronologie, ist ein wichtiges Werkzeug zur Datierung archäologischer Stätten und geologischer Ereignisse.

Klassifizierung nach Korngröße

Vulkanologen klassifizieren Tephra streng nach dem Durchmesser der Fragmente, nicht nach ihrer chemischen Zusammensetzung. Dieses Klassifizierungssystem ist universell:

1. Vulkanasche (< 2 mm): Das feinste Material, bestehend aus pulverisiertem Gestein und Glasscherben. Asche ist nicht der Rückstand einer Verbrennung (wie Holzasche), sondern das Ergebnis expandierender Gasblasen, die Magma zertrümmern. Sie ist abrasiv, leitfähig und schwer, wenn sie nass ist.
2. Lapilli (2 mm – 64 mm): Aus dem Lateinischen für “kleine Steine”. Diese Kategorie umfasst Schlacke, Bimssteinfragmente und akkretionäre Lapilli (Feuchtigkeitsklumpen aus Asche). Lapilli sind leicht genug, um vom Wind getragen zu werden, aber schwer genug, um näher am Schlot zu fallen als feine Asche.
3. Blöcke und Bomben (> 64 mm): Die größten Fragmente.
   • Blöcke sind feste Stücke des Vulkans (Nebengestein), die während der Explosion ausgeworfen werden. Sie sind eckig und zackig.
   • Bomben werden als geschmolzene Lava ausgeworfen. Da sie während des Fluges flüssig sind, formen aerodynamische Kräfte sie in stromlinienförmige Formen (Spindeln, “Kuhfladen” oder Bänder), bevor sie auf dem Boden aufschlagen.

Transport und Ausbreitung

Tephra wird über zwei primäre Mechanismen transportiert:

• Tephra-Fall (Fallout): Material wird von der Eruptionssäule nach oben getragen und treibt dann mit dem Wind. Schwerere Partikel fallen zuerst aus, während feine Asche Tausende von Kilometern zurücklegen kann. Dies erzeugt eine Deckschicht, die mit zunehmender Entfernung vom Vulkan dünner wird.
• Pyroklastische Dichteströme: Wenn eine Eruptionssäule kollabiert, rast eine Mischung aus heißem Gas und Tephra die Hänge des Vulkans hinunter. Diese Ablagerungen sind chaotisch und unsortiert, im Gegensatz zu den sortierten Schichten, die durch Aschefall entstehen.

Umwelt- und menschliche Auswirkungen

Die Auswirkungen von Tephra hängen stark von ihrem Volumen und ihrer Ausbreitung ab:

• Luftfahrt: Vulkanasche schmilzt in Düsentriebwerken und verursacht Ausfälle. Diese Gefahr erfordert eine strenge Überwachung von Aschewolken (z. B. der Ausbruch des Eyjafjallajökull 2010).
• Landwirtschaft: Obwohl anfangs zerstörerisch für Ernten (blockiert Sonnenlicht, begräbt Pflanzen), zersetzt sich Tephra zu einigen der fruchtbarsten Böden der Erde.
• Klima: Schwefelreiche Aschewolken, die die Stratosphäre erreichen, können Sonnenlicht reflektieren und globale Abkühlungseffekte verursachen, die als “vulkanische Winter” bekannt sind.
• Gesundheit: Das Einatmen feiner Asche kann Atemwegserkrankungen wie Silikose verursachen, da die mikroskopisch kleinen Glasscherben Lungengewebe schädigen.

Der Geologische Befund

Tephra-Schichten liefern deutliche “Leithorizonte” im geologischen Befund. Da eine einzelne Eruption Asche fast augenblicklich (in geologischer Zeit) über ein riesiges Gebiet ablagert, ermöglicht das Finden derselben chemischen Signatur in Eisbohrkernen, Meeressedimenten und Landablagerungen Wissenschaftlern, Zeitlinien weltweit mit hoher Präzision zu synchronisieren.