LMU-Wissenschaftler rekonstruieren erstmals direkt die Bedingungen in aktivem Magmareservoir
Münchener Vulkanologen analysieren erstarrtes Magma aus isländischer Bohrung und entdecken überraschende Entgasungsprozesse.
Ein Team um die LMU-Vulkanologin Dr. Janine Birnbaum konnte erstmals die in einer Magmakammer herrschenden Bedingungen direkt rekonstruieren und aufzeigen, wie Magma auf Bohrungen reagiert. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Nature veröffentlicht.
2009 stieß eine Bohrung des Iceland Deep Drilling Project 1 (IDDP-1) im Krafla-Vulkanfeld in Nordost-Island zufällig auf ein Magmareservoir in etwa zwei Kilometern Tiefe. Dabei kam ein Teil des Magmas mit kalter Bohrflüssigkeit in Berührung und erstarrte zu Glassplittern.
Bei der Analyse der Glassplitter fanden die Forschenden viele kleine Blasen, jedoch deutlich weniger gelöstes Gas, als unter den für das Magmareservoir angenommenen Temperatur- und Druckbedingungen erwartet worden wäre.
Diese Beobachtung veranlasste die Forschenden, ein numerisches Modell zu entwickeln, um den dynamischen Vorgang während der Bohrung zu simulieren.
Das Modell zeigte, dass das Magma auf die Bohrung reagierte und Gas verlor, bevor es vollständig zu Glas erstarrte. Frühere Messungen hatten ergeben, dass das Magma mehrere Minuten benötigt, um von etwa 900 °C auf etwa 520 °C abzukühlen und zu Glas zu erstarren. Indem die Forschenden die Entweichgeschwindigkeit des Gases simulierten, rekonstruierten sie die ursprünglichen Gasgehalte und zeigten: Das im Glas "fehlende" Gas war während weniger als fünf Minuten Bohrzeit entwichen.
Die Ergebnisse liefern Erkenntnisse, die dazu beitragen können, zukünftige Arbeiten in geothermischen Feldern auf aktiven Vulkanen sicherer zu gestalten und Optionen für Überwachung und Energiegewinnung zu informieren.
Die Bohrung im Krafla-Vulkanfeld ermöglichte durch das ungewöhnlich nahe Magmareservoir direkte Untersuchungen, die ansonsten meist nicht möglich sind, da Magma oft tief unter der Erdoberfläche liegt.
Publikation:
J. Birnbaum et al.: Disequilibrium response to tapping crustal magma reveals storage conditions. Nature 2026
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10317-w