Pyroklastischer Fluss

Pyroklastischer Strom am Gunung Merapi in Indonesien

Ein pyroklastischer Strom (von griech. πῦρ (pyr) = Feuer und κλαστός (klastós) = zerbrochen; frz. nuée ardente = Glutwolke) ist eine Feststoff-Gas-Dispersion, die sich sehr schnell hangabwärts bewegt und in Begleitung explosiver vulkanischer Eruptionen auftreten kann.

Entstehung

Pyroklastische Ströme treten in Zusammenhang mit felsigen, also quarz- und feldspatreichen, seltener intermediären, aber in jedem Falle gasreichen Magmen und Asche auf. Der Begriff (ausgehend von nuée ardente, das im Französischen synonym mit coulée pyroclastique = pyroklastischer Strom ist) wurde erstmals im Zusammenhang mit dem Ausbruch des Pelé 1902 verwendet.

Steigt Magma in einem Vulkan auf, sinkt der Druck und damit nimmt die Gaslöslichkeit im Magma ab. In der Folge entstehen Gasblasen, welche aber aufgrund der Zähigkeit des Magmas vorerst nicht entweichen können. Durch den ansteigenden Gasdruck verfestigt sich das um die Blase liegende Magma breiförmig und kann bei einem Austritt des Gases nicht mehr zusammenfließen, wodurch ein Hohlraum entsteht. Das dickflüssige Magma schiebt sich übereinander und bildet eine so genannte Staukuppe (auch als Lavadom oder, bei spitzeren Formen, als Lavanadel bezeichnet). Ab einer bestimmten Höhe (etwa ab 40 Metern) wird das zähflüssige, halbstarre Gebilde instabil und kann kollabieren.

Die Gesteinsbrocken und das Magma werden zu Asche gemahlen und gleiten zusammen mit den austretenden Gasen mit bis zu 400 Kilometern pro Stunde den Hang hinab, wobei eine enorme Zerstörungskraft entfaltet wird. Im Inneren des Stroms können Temperaturen zwischen 300 und 800 °C herrschen, abhängig von der Größe des Stroms. Beim Ausbruch des Soufrière Hills auf Montserrat konnten erstmals Ströme beobachtet werden, die sich über das Meer ausbreiteten.

Beispiele historischer pyroklastischer Ströme

Plinius der Jüngere beobachtete im Jahr 79 den Ausbruch des Vesuvs und beschrieb eine Plinianische Eruption. Seine Darstellungen einer sich in das Tal stürzenden schwarzen Wolke wurden erst spät als pyroklastischer Strom identifiziert.

Am 8. Mai 1902 kam es am Montagne Pelée zum verlustreichsten Ausbruch des 20. Jahrhunderts, der schätzungsweise 29.000 Menschen das Leben kostete. Am 18. Mai 1980 brach der Vulkan Mount St. Helens mit einem horizontalen Flankenaufbruch aus, und setzte einen verheerenden pyroklastischen Strom frei, der ein 37 Kilometer breites und 30 Kilometer langes fächerförmiges Areal verwüstete. Dabei wurde neben 56 weiteren Personen auch der Vulkanologe David A. Johnston getötet. 9 Personen überlebten schwer verletzt. Die United States Geological Survey hat nicht mit einem direkten, so gewaltigen Pyroklastischen Strom gerechnet, der 1080 km/h und möglicherweise kurzzeitig sogar Schallgeschwindigkeit erreicht hat, und daher eine zu kleine Schutzzone ausweisen lassen.

Besonders berüchtigt für seine pyroklastischen Ströme ist der Unzen in Japan. Während seiner letzten Aktivphase (1990–1995) schickte er über 175 von ihnen ins Tal. Am 3. Juni 1991 starben dort neben 40 weiteren Personen die berühmten Vulkanologen Katia und Maurice Krafft bei Filmaufnahmen, als überraschend ein pyroklastischer Strom niederging.

Auch der Soufrière auf der Karibik­insel Montserrat ist sehr bekannt für seine pyroklastischen Ströme; ab dem 25. Juni 1997 führten zahlreiche pyroklastische Ströme, zu denen es bis in den Dezember 1997 kam, zur Zerstörung der südlichen Inselhälfte.

Abgrenzung verwandter Begriffe

Glutlawine am Mayon (Philippinen)

• Pyroklastische Ströme werden grundsätzlich von den Lavaströmen unterschieden.
• Ein Lahar ist eine durch Lava ausgelöste Schlammlawine. Er ist deutlich kälter als ein pyroklastischer Strom und erreicht Fließgeschwindigkeiten von weniger als 100 km/h.
• Pyroklastische Ströme entstehen durch explosive Eruptionen von Vulkanen
• Glutlawine ist ein synonymer deutschsprachiger Ausdruck für einen pyroklastischen Strom
• in Fachdiskussionen werden pyroklastische Surges und pyroklastische Ströme (im engeren Sinn) unterschieden
• Ströme und Surges unterscheiden sich durch ihre Dichte (Gasgehalt), bei Surges kann man daher von Glutwolken sprechen

Literatur

• Hans-Ulrich Schmincke: Vulkanismus. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1986, 2000. ISBN 3-534-14102-4
• Hans Füchtbauer (Hrsg.): Sedimente und Sedimentgesteine Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart 1970, 1988 (4. Aufl.). ISBN 3-510-65138-3

Weblinks

Erkalteter pyroklastischer Strom am Pinatubo

• Bild eines pyroklastischen Stroms
• Bild eines pyroklastischen Stroms 1991 am Pinatubo/Philippinen
• Bild des mit Staukuppen überzogenen Gipfels des Unzen
• Bild eines pyroklastischen Stroms am Unzen