Vulkane können auf ganz unterschiedliche Arten ausbrechen – mit verheerenden Glutwolken, spektakulären Lavaströmen oder Bomben aus glühendem Gestein. Doch eines der bemerkenswertesten vulkanischen Ereignisse der letzten Jahre lief fast völlig ohne äußere Anzeichen ab. Unter der Azoreninsel São Jorge strömte 2022 geschmolzenes Gestein aus 20 Kilometern Tiefe in einem bis zu 70 Zentimeter breiten Spalt Richtung Oberfläche. Anders als bei den meisten Vulkanausbrüchen habe es dabei keine Erdbeben ausgelöst, berichtet jetzt ein Team um den Geowissenschaftler Stephen P. Hicks in der Fachzeitschrift »Nature Communications«. Doch bevor das flüssige Gestein ohne Vorwarnung hervorbrechen konnte, blieb es im letzten Moment stecken – nur 1,6 Kilometer unter dem Vulkan. Die Analyse zeigt, welche Rolle Bruchzonen in der Tiefe für Vulkane spielen, und soll helfen, Ausbrüche besser zu verstehen und vorherzusagen.

Die Azoren sind einer der besten Orte, um ein bedeutendes Rätsel des Vulkanismus zu untersuchen: welche Rolle Bruchzonen in der Erdkruste für aufsteigende Gesteinsschmelzen spielen. Sie nämlich bestimmen mit darüber, wie oft und wie heftig Vulkane ausbrechen. Doch die genauen Vorgänge dabei sind noch kaum verstanden. An den Azoren treffen sich drei Erdplatten und verschieben sich gegeneinander. Deswegen öffnen sich dort immer wieder Bruchzonen, die mit der Gesteinsschmelze in der Tiefe wechselwirken. Zudem befindet sich in dieser Region ein Hotspot, der für ständigen Magmennachschub aus dem tieferen Erdmantel sorgt und letzlich für die Bildung der Inselgruppe verantwortlich ist.

Das Team um Hicks analysierte Daten von hochpräzisen Seismometern auf der Insel und am Meeresboden, die insgesamt rund 18 000 Erdbeben unter der Insel aufzeichneten. Dank der hochaufgelösten Beobachtungen ließen sich die minimalen Erschütterungen sehr genau lokalisieren und vermittelten so ein präzises Bild der Vorgänge im Untergrund. Dabei zeigte sich, dass der gleiche Mechanismus, der das Magma schnell und ungewöhnlich geräuschlos aufsteigen ließ, es am Ende auch wieder stoppte.

Wie die Arbeitsgruppe berichtet, nutzte das Magma aus dem oberen Erdmantel eine bereits zuvor existierende Bruchzone, die auf einer Länge von sechs Kilometern rund 20 Kilometer in die Tiefe reichte. Der dadurch recht geringe Widerstand ließ die Schmelze binnen weniger Tage bis 1,6 Kilometer unter dem Vulkan aufsteigen – der gesamte Berg darüber hob sich um rund sechs Zentimeter. Doch dann stoppte der Strom. Modelle des Teams zeigen, dass auch dafür die hilfreiche Bruchzone im Gestein verantwortlich war. Denn die offene Spalte, bis dahin Garant des schnellen Aufstiegs, ließ die im Magma gelösten Gase und Flüssigkeiten sehr leicht entweichen. Der Druck im Magma sank, und die Eruption blieb in der Tiefe stecken.