Een lavastroom is een vulkanisch fenomeen waarbij gesmolten gesteente (magma) aan het aardoppervlak verschijnt als lava en over het landschap uitstroomt. Lavastromen ontstaan tijdens een eruptie wanneer magma in een magmakamer voldoende druk opbouwt om via breuken of ventilatiekanalen uit te treden.
Lavastromen zijn slechts één van de manieren waarop lava tijdens een uitbarsting kan uittreden (naast lavafonteinen, de explosieve uitstoot van pyroclastisch materiaal en uitstroom onderwater in de vorm van lavakussens). Daarnaast zijn lavastromen één van de mogelijke gevaren bij vulkanische erupties. Ongeveer 70% van alle vulkaanuitbarstingen omvat enige vorm van lavastroom.
Viscositeit en stroomgedrag
De chemische samenstelling van de lava heeft een grote invloed op de aanwezigheid en het verloop van de lavastroom.
Lage viscositeit – Mafische (basaltische) lava
Mafische (basaltische) lava heeft (door zijn lage sililca-gehalte) een lage viscositeit en is daarom zeer vloeibaar. Hierdoor kan het grote afstanden afleggen voordat het stolt.
Mafische lava stroomt bij temperaturen van zo’n 1.000 °C tot 1.200 °C relatief snel en ver. Er zijn drie belangrijke vormen waarin deze lava kan stollen: pāhoehoe-lava, a’ā-lava en lavakussens.
Pāhoehoe-lava
Pāhoehoe-lava wordt gekenmerkt door een glad, golvend of touwachtig oppervlak. De naam komt uit het Hawaïaans en betekent vrij vertaald “gladde lava”. Dit type lava heeft een relatief lage viscositeit en blijft daardoor vloeibaar genoeg om zich vloeiend en continu voort te bewegen. Terwijl de lava stroomt, vormt zich aan het oppervlak een dunne, nog plastische korst die door de onderliggende vloeibare lava wordt meegenomen en geplooid. Waardoor karakteristieke touwachtige of gevlochten texturen ontstaan: de zogenaamde “touwlava”.
Een essentieel kenmerk van pāhoehoe-lava is de vorming van lavatunnels. Hierbij koelt de bovenkant van de stroom af en vormt een stevige, isolerende korst. Onder deze korst blijft de lava echter heet en vloeibaar, waardoor de lava in de lavatunnel kilometers lang kan doorstromen zonder veel af te koelen. Wanneer de eruptie afneemt en de toevoer van lava stopt, blijven deze tunnels als holle kanalen achter in het gestolde gesteente en hebben ze een belangrijke rol in het transport en de uitbreiding van lavavelden.
A’ā-lava
A’ā-lava kenmerkt zich door een ruw, scherp en klonterig oppervlak. Het is een stroperige mafische (basaltische) lava met een hogere viscositeit dan bijvoorbeeld pāhoehoe. Door deze hogere viscositeit breekt het oppervlak tijdens het stromen in stukken, die als scherpe fragmenten over de stromende kern worden meegetrokken. Dit resulteert in een onregelmatige, vaak steile lavastroom met een dikke, breccie-achtige bovenlaag.
A’ā-lavastromen ontstaan meestal bij hogere afvoersnelheden en turbulente stroming. Ook kan pāhoehoe-lava, die glad en vloeiend is, door afkoeling en toenemende viscositeit transformeren in a’ā-lava. Onder het ruwe oppervlak blijft de binnenkern grotendeels massief en stromend, terwijl het oppervlak door schuifspanningen verbrokkelt en bestaat uit losse, scherpe lavastukken.
Hoewel a’ā lava doorgaans sneller stroomt dan pāhoehoe lava, strekt het zich minder ver uit. Dit komt doordat a’ā lava bij hoge snelheid dikke, onregelmatige en steile stromen vormt die relatief dicht bij de uitbarstingsbron blijven. De hogere viscositeit en turbulentie van a’ā zorgen voor deze dikte en steilte. Pāhoehoe lava daarentegen heeft een lagere viscositeit en stroomt langzamer maar op een gladdere, golvender manier. Daardoor kan pāhoehoe vaker over grotere afstanden vloeien, waarbij het zich in dunnere, ver uitlopende lagen verspreidt.
Lavakussens
Lavakussens vormen een veelvoorkomende verschijningsvorm bij mafische lavastromen, vooral onder water of bij contact met koudere oppervlakken. Door hun relatief lage viscositeit kunnen mafische lavastromen snel onder water uitstromen. Daarbij zorgt de snelle afkoeling voor een dikke, stevige buitenlaag, terwijl het binnenmateriaal nog steeds vloeibaar kan blijven en zich verder uitzet. Ze worden veel gezien bij subaquatische erupties van schildvulkanen zoals die op Hawaï en kunnen enkele meters in diameter worden.
Hoge viscositeit – Felsische (rhyolitische) lava
Felsische (rhyolitische) en intermediaire (andesitische) lava bevatten een hoger silica-gehalte. Hierdoor hebben deze type lava’s een hogere viscositeit (zijn ze stroperiger), stromen ze trager en stollen ze sneller. Waardoor ze minder ver uitstromen.
Door de hoge viscositeit kunnen opgeloste gassen moeilijk ontsnappen, wat vaak leidt tot explosief vulkanisme. Wanneer felsische lava onder hoge temperatuur en laag gasgehalte uitbarst, kunnen laminaire lavastromen ontstaan. Maar vaker vormen felsische lava’s stratovulkanen en lavakoepels, waarbij het lava niet ver uitstroomt en stolt nabij de eruptiebron.
Geologische impact
Lavastromen kunnen een ingrijpende impact op het lokale landschap hebben door het creëren van nieuwe landvormen zoals lavavelden (vulkanische vlakten) en vulkanen. Ze bedekken vegetatie, wegen en bebouwing, maar vormen na afkoeling vaak ook vruchtbare bodems geschikt voor landbouw.
Gevaren van lavastromen
Lavastromen bewegen meestal relatief traag (10 meter per uur tot maximaal 75 kilometer per uur). Daarbij is de snelheid kort na eruptie vaak het hoogst, en neemt deze snelheid af naarmate de lava afkoelt. Hoewel lavastromen erg vernietigend kunnen zijn, veroorzaken ze zelden directe slachtoffers door hun meestal lage snelheid.
Ongeveer 70% van alle vulkaanuitbarstingen omvat enige vorm van lavastroom, met een groot aandeel bij mafische erupties vanwege hun rustige, effusieve karakter. Felsische erupties verlopen vaker explosief, waarbij lavastromen een minder frequent verschijnsel zijn. Deze lavastromen leiden dan vaak tot de vorming van lavakoepels, die vanwege hun instabiliteit gemakkelijk kunnen instorten en vervolgens tot explosieve erupties kunnen leiden.
Daarnaast produceren lavastromen giftige vulkanische gassen zoals koolstofdioxide (CO2) en zwaveldioxide (SO2), wat extra risico’s met zich meebrengt. Bij de uitstroom van de lava kunnen deze opgeloste gassen namelijk ontsnappen uit de lava. Geavanceerde monitoringstechnieken helpen tegenwoordig bij het vroegtijdig detecteren van lavastromen, waardoor evacuaties sneller kunnen worden ingezet.
