Er zijn op aarde ongeveer 1 350 vulkanen op het land die in de laatste 10 000 jaar actief zijn geweest, en daarnaast talloze onder water langs de mid-oceanische ruggen. Elk jaar barsten er zo’n 50 tot 70 uit. Of een uitbarsting een rustige lavastroom wordt of een explosie die het klimaat beïnvloedt, hangt vooral af van één ding: het soort magma.
Hoe ontstaat magma?
Een misverstand is dat er onder de korst een oceaan van gesmolten gesteente ligt. De mantel is vast (zie bouw van de aarde). Magma ontstaat alleen plaatselijk, op drie manieren:
- Drukverlaging — waar heet mantelgesteente opstijgt, daalt de druk en daarmee het smeltpunt. Dat gebeurt bij mid-oceanische ruggen en boven hotspots.
- Toevoeging van water — in een subductiezone geeft de wegduikende oceaanplaat op 100 tot 150 km diepte water af. Water verlaagt het smeltpunt van de mantel erboven sterk.
- Verhitting — heet basaltmagma kan korstgesteente erboven opwarmen en laten smelten.
Magma is lichter dan het vaste gesteente eromheen en stijgt daarom op. Het verzamelt zich in een magmakamer op enkele kilometers diepte. Komt het aan het oppervlak, dan heet het lava. Opgeloste gassen (vooral waterdamp, koolstofdioxide en zwaveldioxide) komen vrij als de druk afneemt, zoals bij een fles frisdrank die je openmaakt.
Drie soorten magma
Het belangrijkste verschil tussen magma’s is het gehalte silica (SiO₂). Silica vormt lange ketens in de smelt, die het magma stroperig (viskeus) maken. In stroperig magma kunnen gasbellen niet ontsnappen: de druk loopt op tot het explodeert.
| Magma | SiO₂ | Temperatuur | Viscositeit en gas | Type uitbarsting | Waar |
|---|---|---|---|---|---|
| Basaltisch | 45 – 52 % | 1 000 – 1 200 °C | dun vloeibaar, gas ontsnapt makkelijk | effusief: lavastromen, lavafonteinen | Hawaï, IJsland, oceaanruggen |
| Andesitisch | 52 – 63 % | 800 – 1 000 °C | stroperig, vrij veel gas | explosief, afwisselend met lava | subductiezones: Andes, Japan, Indonesië |
| Rhyolitisch | > 69 % | 650 – 800 °C | zeer stroperig, veel gas | zeer explosief; calderavorming | Yellowstone, Taupo (Nieuw-Zeeland) |
Als magma stolt, ontstaat stollingsgesteente. Basaltmagma wordt aan het oppervlak basalt; rhyolitisch magma kan obsidiaan (vulkanisch glas) of puimsteen opleveren (zie gesteenten).
Soorten vulkanen
| Type | Vorm | Magma en uitbarsting | Voorbeelden |
|---|---|---|---|
| Schildvulkaan | breed en vlak, hellingen van enkele graden | basaltisch; vooral lavastromen | Mauna Loa en Kilauea (Hawaï), Piton de la Fournaise (Réunion) |
| Stratovulkaan (kegelvulkaan) | steile, symmetrische kegel van lagen lava en as | andesitisch; afwisselend explosief en effusief | Fuji, Vesuvius, Etna, Mount St. Helens, Merapi |
| Caldera | grote ingestorte kom, vaak kilometers breed, soms met meer | ontstaat als een magmakamer bij een enorme uitbarsting leegloopt en het dak instort | Yellowstone, Campi Flegrei (Napels), Santorini, Krakatau |
| Spleetvulkaan | lange scheur zonder echte berg | basaltisch; gordijnen van lavafonteinen, grote lavavelden | Laki (IJsland, 1783), Holuhraun (2014), Reykjanes (2023–2024) |
| Sintelkegel | kleine steile kegel van losse slakken | basaltisch; korte uitbarsting | Parícutin (Mexico, 1943), veel kegels in de Eifel |
| Maar | ronde krater onder het maaiveld, vaak met meer | explosie doordat magma grondwater raakt | Dauner Maare (Eifel) |
Het verschil tussen een schildvulkaan en een stratovulkaan is een klassieke examenvraag. Dun vloeibare basaltlava stroomt ver weg voor ze stolt: de berg wordt breed en vlak. Mauna Loa is gemeten vanaf de zeebodem meer dan 9 km hoog, maar zo plat dat je op de flank nauwelijks merkt dat je op een vulkaan staat. Stroperige lava stolt dicht bij de krater, en as en lava stapelen zich laag op laag op tot een steile kegel.
Uitbarstingen en de VEI-schaal
Hoe groot een uitbarsting is, drukt men uit in de Volcanic Explosivity Index (VEI), van 0 tot 8. De schaal is vooral gebaseerd op het volume uitgestoten materiaal (tefra: as, puimsteen, brokken) en de hoogte van de eruptiekolom. Vanaf VEI 2 betekent elke stap tien keer zoveel materiaal: een VEI 6 stoot dus ongeveer honderd keer zoveel uit als een VEI 4.
| VEI | Uitgestoten tefra | Omschrijving | Voorbeeld |
|---|---|---|---|
| 0 | < 10 000 m³ | niet-explosief, lavastromen | Kilauea, Hawaï |
| 1 | > 10 000 m³ | licht, kleine explosies | Stromboli (Italië) |
| 2 | > 1 miljoen m³ | explosief | veel uitbarstingen van de Etna |
| 3 | > 10 miljoen m³ | flink explosief | Nevado del Ruiz (Colombia, 1985) |
| 4 | > 0,1 km³ | groot | Eyjafjallajökull (IJsland, 2010) |
| 5 | > 1 km³ | zeer groot | Vesuvius (79 n.Chr.), Mount St. Helens (1980) |
| 6 | > 10 km³ | kolossaal | Krakatau (1883), Pinatubo (1991), Laacher See (Eifel) |
| 7 | > 100 km³ | super-kolossaal | Tambora (Indonesië, 1815) |
| 8 | > 1 000 km³ | ‘supervulkaan’ | Yellowstone (ca. 640 000 jaar geleden), Toba (ca. 74 000 jaar geleden) |
Rekenvoorbeeld. Pinatubo (VEI 6) stootte ongeveer 10 km³ uit, Eyjafjallajökull (VEI 4) ongeveer 0,25 km³. Dat is een factor 10 / 0,25 = 40. Toch legde juist Eyjafjallajökull in april 2010 het vliegverkeer in Europa een week grotendeels plat: de as werd door de wind precies onze kant op geblazen. De grootte op de schaal zegt dus niet alles over de gevolgen.
Waar liggen vulkanen? Plaatgrenzen, Ring van Vuur en hotspots
Bijna alle vulkanen liggen op een van drie plekken (zie plaattektoniek):
- Divergente plaatgrenzen. Langs de mid-oceanische ruggen komt continu basaltmagma omhoog. Het meeste vulkanisme op aarde vindt hier onzichtbaar onder water plaats. IJsland is een stuk rug dat boven zeeniveau uitkomt.
- Subductiezones. De Ring van Vuur (Ring of Fire) is een gordel van ongeveer 40 000 km rond de Grote Oceaan, van de Andes via Alaska, Japan en de Filipijnen tot Nieuw-Zeeland. Hier duiken oceaanplaten onder andere platen; ongeveer drie kwart van de actieve vulkanen op het land ligt in deze gordel, en ook het grootste deel van de zware aardbevingen.
- Hotspots. Boven een mantelpluim, een kolom heet gesteente die van diep in de mantel opstijgt, ontstaat vulkanisme midden op een plaat. De plaat schuift over de vrijwel stilstaande hotspot heen, waardoor een rij steeds oudere, uitgedoofde vulkanen ontstaat. De Hawaï-eilanden zijn daarvan het schoolvoorbeeld: Big Island is actief en het jongst, de eilanden naar het noordwesten zijn steeds ouder en meer geërodeerd. Ook Yellowstone, Réunion en (gecombineerd met een rug) IJsland liggen boven een hotspot.
Gevaren van vulkanen
Lava zelf is meestal het minste probleem: ze stroomt vaak langzaam genoeg om weg te lopen. De grootste gevaren zijn:
- Pyroclastische stromen — lawines van gloeiend heet gas, as en gesteente, honderden graden heet en vaak sneller dan 100 km/h. Ze vernietigden Pompeii en Herculaneum in 79 n.Chr. en de stad Saint-Pierre op Martinique in 1902 (circa 28 000 doden).
- Lahars — modderstromen van as en water, bijvoorbeeld door smeltende sneeuw. In 1985 begroef een lahar van de Nevado del Ruiz de Colombiaanse stad Armero: ruim 20 000 doden bij een ‘maar’ VEI 3.
- Asregen en aswolken — daken storten in onder het gewicht van natte as; as is scherp vulkanisch glas dat vliegtuigmotoren laat afslaan.
- Gassen — koolstofdioxide is zwaarder dan lucht en verzamelt zich in laagten; zwaveldioxide geeft zure regen.
- Tsunami’s — de instorting van Krakatau in 1883 veroorzaakte vloedgolven met ongeveer 36 000 doden (zie tsunami).
- Klimaateffecten — zwaveldioxide in de stratosfeer vormt zwaveldruppeltjes die zonlicht weerkaatsen. Na Pinatubo (1991) daalde de gemiddelde temperatuur op aarde zo’n 0,5 °C. Na Tambora (1815) volgde in 1816 in Europa en Noord-Amerika ‘het jaar zonder zomer’ met misoogsten (zie klimaatverandering).
Vulkanologen voorspellen uitbarstingen met seismografen (kleine bevingen door opstijgend magma), GPS en satellietradar (de grond bolt op) en gasmetingen. Dankzij zulke waarschuwingen werden bij Pinatubo tienduizenden mensen op tijd geëvacueerd.
Vulkanen dicht bij huis: de Eifel
De dichtstbijzijnde jonge vulkanen liggen in de Duitse Eifel, op een paar uur rijden van Nederland en België. Het gebied telt honderden sintelkegels en maren. De grootste uitbarsting was die van de Laacher See, ongeveer 13 000 jaar geleden: een VEI 6 die enkele kubieke kilometers as uitstootte. Die as is als een dun laagje tot in Zweden en Noord-Italië teruggevonden en is voor geologen een handige tijdmarker. De ronde kratermeren rond Daun (de Dauner Maare) zijn ontstaan doordat opstijgend magma grondwater raakte en explodeerde.
De Eifel is niet uitgedoofd maar slapend: in de Laacher See borrelt nog koolstofdioxide uit de diepte op, en onder het gebied ligt een warme zone in de mantel. Een uitbarsting op korte termijn wordt niet verwacht. In Nederland zelf zijn geen actieve vulkanen; wel ligt diep onder de Waddenzee bij Harlingen een begraven vulkaan van zo’n 150 miljoen jaar oud: de Zuidwalvulkaan.
Veelgestelde vragen
Wat zijn vulkanen?
Vulkanen zijn openingen in de aardkorst waar magma, gassen en as uit het binnenste van de aarde naar buiten komen. De berg rond de opening is opgebouwd uit gestolde lava en as van eerdere uitbarstingen.
Welke soorten vulkanen zijn er?
De belangrijkste soorten zijn schildvulkanen (breed en vlak, rustige lavastromen), stratovulkanen (steile kegels, explosief), calderavulkanen (ingestorte kommen na een enorme uitbarsting) en spleetvulkanen (lange scheuren met lavafonteinen). Daarnaast zijn er sintelkegels en maren.
Waarom zijn sommige vulkanen explosief?
Door het silicagehalte van het magma. Silicarijk magma is stroperig, waardoor gassen niet kunnen ontsnappen en de druk oploopt tot een explosie. Silicaarm basaltmagma is dun vloeibaar en geeft rustige lavastromen.
Wat is de VEI-schaal?
De Volcanic Explosivity Index meet de grootte van een uitbarsting van 0 tot 8, vooral op basis van het volume uitgestoten as en puimsteen. Vanaf VEI 2 betekent elke stap tien keer zoveel materiaal. Pinatubo (1991) was een VEI 6, Tambora (1815) een VEI 7.
Wat is de Ring van Vuur?
De Ring van Vuur is een gordel van ongeveer 40 000 km rond de Grote Oceaan, waar oceaanplaten onder andere platen duiken. Ongeveer drie kwart van de actieve vulkanen op het land en het grootste deel van de zware aardbevingen liggen in deze gordel.
Zijn er vulkanen in Nederland of België?
Nee, er zijn geen actieve vulkanen in Nederland of België. De dichtstbijzijnde jonge vulkanen liggen in de Duitse Eifel, waar de Laacher See ongeveer 13 000 jaar geleden uitbarstte. Dat gebied wordt als slapend beschouwd.