Grenzwert für Vulkanasche in der Luft

Als der isländische Vulkan Eyjafjallajökull vor einem Jahr ausbrach, sorgte eine Wolke aus Vulkanasche für ein tagelanges Flugverbot über weite Teile Europas. Die Verantwortlichen befürchteten eine Gefahr für die Turbinen der Flugzeuge. In den Turbinen einiger Maschinen wurden Glaströpfchen entdeckt, die dadurch entstanden, dass die Vulkanasche in den Turbinen schmolz und anschließend zu Glas erstarrte. In Ermangelung entsprechender Erfahrungen mit Vulkanasche über Europa, existierten keine  Grenzwerte für die Aschekonzentration in der Luft. Dieser wurden erst eine Woche nach dem Beginn des Vulkanausbruches eingeführt. Demnach sind Aschekonzentrationen bis zu 2 Milligramm Asche pro Kubikmeter Luft zulässig und als gefahrlos eingestuft.

Um die Aschekonzentration in höheren Luftschichten zu Messen wurde ein Flugzeug (Falcon 20E) der DLR eiligst mit neuen Messgeräten ausgestattet und auf zahlreiche Flüge geschickt. Jetzt, ein Jahr nach der Eruption, wurden die umfangreichen Daten ausgewertet: der Vulkanausbruch des Eyjafjallajökulls förderte zehn Megatonnen (10 Millionen Tonnen) Asche und 3 Megatonnen Schwefeldioxid. Die meisten Aschepartikel hatten einen Durchmesser zwischen 3 und 15 Mikrometer (Mikrometer = 0,001 mm) und waren somit mikroskopisch klein. Die größten Partikel maßen 800 Mikrometer. Die Ascheschicht war bis auf einer Höhe von 7 Kilometern zu finden, hatte eine Mächtigkeit zwischen einigen 100 Metern und 3 Kilometern und war 100 – 300 Kilometer breit. Mit 0,2 Mikrogramm Vulkanasche pro Kubikmeter Luft  blieb die Aschekonzentration über Deutschland deutlich unter dem neuen Grenzwert. Eine reale Gefahr für den Flugverkehr hat also nicht bestanden. Jetzt wird die Situation auch von offizieller Seite mit entsprechenden Wetterlagen verglichen, die Staub aus der Sahara zu uns wehen.

So konnte man eigentlich weniger über eine Aschewolke reden, sondern mehr über eine Luftschicht mit einer erhöhten Aschekonzentration. Ausläufer der eigentlichen Eruptionswolke wurden auf Satellitenaufnahmen über Großbritannien und Teilen Skandinaviens registriert. Immer empfindlichere Mess-Verfahren der Registrierung von Feinstaub, dürften erst einmal dafür gesorgt haben, dass von der vermeintlichen Aschewolke Kenntnis genommen wurde.

Der Vulkanausbruch auf Island war keine außergewöhnlich starke Eruption, sondern eher moderat. Wie konnte es also zu einer derartigen Panik kommen? Die Warnungen gingen vom Londoner VAAC und dem Islandic Meteorological Office aus und wurden von den Nationalen Flugsicherungsdiensten aufgenommen. Aufgrund der geografischen Nähe Islands waren die Medien entsprechend an dem Thema interessiert und gerade die Isländer selbst schürten mit detaillierter Berichterstattung das Interesse an ihrem Vulkanausbruch. So rückte der Eyjafjallajökull in den Focus und verunsicherte die Verantwortlichen. Diese Verunsicherung offenbarte gleichzeitig die Hilflosigkeit entsprechender Behörden im Umgang mit Naturphänomenen und Naturkatastrophen. Scheinbar hatte sich im europäischen Kernland noch niemand mit den Auswirkungen von Vulkanausbrüchen beschäftigt. Hoffen wir, das der Eyjafjallajökull weiterreichende Denkanstöße gegeben hat und es nicht bei der Etablierung des Grenzwertes für die Konzentration von Vulkanasche in der Luft bleibt.

Taal heizt weiter auf

Der Taal-Vulkan auf den Philippinen ist weiterhin unruhig. Innerhalb von 24 Stunden ereigneten sich 21 vulkanische Erdbeben, die darauf hindeuten, dass sich Magma im Untergrund bewegt. Zudem ist die Kohlendioxid-Emission weiterhin sehr hoch. Gasblasen steigen aus dem Kratersee am “vulcan point” auf. Über 1000 Menschen wurden evakuiert. Sie bewohnten überwiegend Inseln im Taal-See.

Die Alarmstufe blieb auf “2”. Ein Vulkanausbruch scheint mittelbar möglich zu sein.

Mantelplume unter Yellowstone größer als gedacht

Der ohnehin gigantische Mantelplume unter dem Yellowstone-Vulkan ist vermutlich deutlich größer als gedacht. Das zeigen neue Untersuchungen die Michael Zhadanov und sein Team von der Universität in Salt Lake City durchgeführt haben. Dazu wandten sie eine neue Untersuchungsmethode an die Magnetotellurik genannt wird. Hierbei werden, ähnlich wie bei seismischen Messungen, Laufzeitunterschiede von Wellen benutzt, die sich in unterschiedlich dichtem Material verschieden schnell bewegen. Nur anstatt von Erdbebenwellen, werden bei der Magnetotellurik ultraniedrigfrequente Elektromagnetische Wellen beobachtet, die in der Ionosphäre entstehen und bis in den Erdmantel eindringen.

Bisher wurde angenommen, dass sich der Mantelplume unter dem Yellowstone ca. 241 km in westnordwestlicher Richtung ausbreitet und dabei mit einem Winkel von ca. 60 Grad ins Erdinnere abtaucht. Die neuen Untersuchungen haben eine Ausdehnung von 643 km ergeben und einen seichteren Abtauchwinkel von ca. 40 Grad. Der Plume soll dabei die Form eines Tornados haben. Das sich verjüngende Ende konnte bis in einer Tiefe von ca. 660 km verfolgt werden. Möglicherweise reicht er noch tiefer in den Erdmantel hinab, aber die Elektromagnetischen Wellen können nur bis in diese Tiefe vorringen.

Ein weiteres Forschungsergebnis von Zhadanov ist die Beobachtung, dass sich um den eigentlichen Mantelplume Zonen befinden, die mit Schmelze und Salzwasser (bzw. Fluide) gefüllt sein sollen, während das Gestein im eigentlichen Mantelplume zwar heiß, aber nicht geschmolzen ist. Dass Wasser den Schmelzpunkt von Gestein herabsetzt und es dadurch zum partiellen Schmelzen kommen kann, ist in der Vulkanologie schon lange bekannt und experimentell  nachgewiesen. Partielles Schmelzen wird als einer der Hauptgründe genannt, warum Magma auch in Zonen (Grenzbereich Erdkruste – Erdmantel) entstehen kann, in denen es aufgrund zu niedriger Temperaturen eigentlich nicht zur Entstehung von Schmelzen kommen sollte. Die Frage stellt sich, woher das Salzwasser kommt? Normaler Weise ist das ein Phänomen entlang von Subduktionszonen, an denen Ozeanische Kruste in den Erdmantel abtaucht und dabei wasserhaltige Sedimente mit in die Tiefe des Erdmantels schleppt. Wie bereits in einem meiner letzten Artikel über den Yellowstone-Mantelplume beschrieben, schneidet die Subduktionszone vor der Westküste der USA den Yellowstone-Mantelplume und interagiert mit diesem. Möglicherweise stammt das Salzwasser von dieser Quelle. Theoretisch kann es sich aber auch im Erdmantel gebildet haben und aus der Schmelze stammen. Wasser kann entweder direkt als H2O Molekül, oder als OH-Gruppe in den Kristallgittern der Mineralien eingebaut sein und durch Schmelzprozesse freigesetzt werden. Entgegen vieler älterer Lehrbücher geht man heute davon aus, dass die silikatische Gesteine des Erdmantels aufgrund der hohen Druckbedingungen im Erdmantel nicht geschmolzen sind, sondern sich plastisch wie Knetgummi verhalten und nur unter bestimmten Bedingungen schmelzen.

Einen Mantelplume kann man sich in etwa wie ein Schlauch vorstellen, aus dem Magma aus dem Erdmantel aufsteigt und bis in die Erdkruste eindringt. Am Ende des Mantelplumes sitzt eine Magmakammer auf, die den Yellowstone Vulkane mit Schmelze versorgt.

Vulkane Kamtschatkas

Im wöchentlichen Bulletin des USGS und Smithsonian Institute dominieren die Vulkane Kamtschatkas:

Am Bezymianny wurden eine Zunahme der Gas-Emissionen, sowie eine thermische Anomalie beobachtet. Der Alarmstatus wurde auf „orange“ gesetzt.

Der Karymsky produzierte seismischen Daten zufolge einen Vulkanausbruch mit einer Aschewolke, die vermutlich bis 4,5 km hoch aufstieg.

Der Vulkan Kizimen war seismisch sehr aktiv. Es wurden vulkanische Erdbeben verzeichnet. Eine thermale Anomalie war über mehrere Tage sichtbar.

Am Shiveluch stieg eine Aschewolke bis zu 7.5 km hoch auf. Auch hier wurde am Lavadom eine thermale Anomalie beobachtet.

Alle 4 Vulkane stehen auf der Alarmstufe „orange“. Mit größeren Eruptionen ist jederzeit zu rechnen.

Die Geonauten planen indes für den September eine Reise zu allen 4 Vulkanen. Es sind noch 2 Plätze für Mitreisende verfügbar. Bei Interesse bitte unter info(at)vulkane.net melden. Der Reisepreis für die volle Tour liegt bei ca. 6000 € zzgl. Flug.

Restaurierung von Pompeji geplant

Die Ausgrabungen des antiken Pompejis sollen endlich vernünftig restauriert werden. Das beschloss der neue Kultusminister Giancarlo Galan, der seinen Vorgänger Sandro Bondi Anfang des Jahres ablöste. Zuvor endbrandete eine hitzige Debatte um den Umgang mit dem römischen Kulturerbe.

Grund der Diskussion war der Einsturz eines Hauses der Gladiatoren-Schule am 6.11.2010 in Pompeji, Einige Tage später stürzte zudem eine Mauer am „Haus des Moralisten“ zusammen. Der schlechte Zustand der Ausgrabung und deren weiterer Verfall wurden jahrelang kritisiert. Dabei sind die italienischen Ausgrabungen der römischen Vergangenheit des Landes große Publikumsmagneten, die jährlich Millionen Touristen anlocken und die Staats,- und Gemeindekassen füllen sollten. Die Betonung liegt auf sollten, denn zumindest in Pompeji ist es ein offenes Geheimnis, das viele Gelder in den mafiosen Strukturen Neapels versickern.

Die groß angelegte Restaurierung soll schon am kommenden Mittwoch beginnen. Zunächst wird die Ruinenstadt gründlich vermessen. Hoffen wir, dass es nicht dabei bleibt. Sollten tatsächliche Renovierungsarbeiten anlaufen, müssen sich Besucher der Ausgrabung wohl auf einige Einschränkungen einstellen.

Pompeji wurde zusammen mit den Städten Herculaneum und Stabiae im Jahre 79 n.Chr durch einen Vulkanausbruch des Vesuvs zerstört. Hier gibt es eine Bilderstrecke von meinem letzten Besuch in Pompeji.

Europäische Flugsicherung probt einen Vulkanausbruch

Nach dem Chaos im Flugverkehr, das vor einem Jahr durch den Ausbruch des isländischen Vulkans Eyjafjallajökull ausgelöst wurde, probt die europäische Flugsicherung nun den Ernstfall: ein Szenario lässt den Grimsvötn-Vulkan ausbrechen, der ebenfalls unter einem isländischen Gletscher liegt. Die Experten simulieren eine Aschewolke die über den Nordatlantik Richtung Europa zieht. Ziel der Simulation ist es, zu testen, ob die neuen Krisenpläne funktionieren, die nach dem Aschewolken-Desaster im letzten Frühjahr aufgestellt wurden. Damals wurde der Luftraum über Europa tagelang gesperrt. Viele Reisende saßen lange Zeit auf Flughäfen fest, der wirtschaftliche Schaden für die Fluggesellschaften war enorm.

Die Simulation wird von der ICAO durchgeführt. Teilnehmer sind Eurocontrol, die Europäische Flugsicherheitsagentur und das Vulkanasche-Beratungscenter in London, sowie 70 Fluggesellschaften.Was nach wie vor nicht geklärt zu sein scheint, ist, inwiefern Vulkanasche tatsächlich Schäden an Flugzeugmotoren hervorrufen. Grenzwerte für die Aschekonzentration in der Luft gibt es nach wie vor nicht.Das Szenario zumindest beruht auf eine reale Annahme. Einige Wissenschaftler sagen, dass ein Ausbruch des Grimsvötn-Vulkans bereits überfällig sei. Die letzten Ausbrüche ereigneten sich an diesem Vulkan 1996 und 2004. Damals zogen Aschewolken Richtung Skandinavien, erreichten aber bei weitem nicht die Dimensionen der Eyjafjallajökull-Eruption im Jahr 2010. Anfang 2011 gab es am Grimsvötn bereits zahlreiche Erdbeben, die auf ein Magmenaufstieg hindeuteten.

Weiterhin ungelöst scheint die Frage nach dem Krisenmanagement des Katastrophenschutzes in Deutschland zu sein, sollte es tatsächlich in Mitteleuropa zu einem Vulkanausbruch kommen. Ich habe schon mehrfach erlebt, wie selbst geringe Mengen Ascheniederschlag das öffentliche Leben lahmlegen können. Der Sandsturm, der letzte Woche für eine Massenkarambolage auf der A19 führte, verdeutlicht die Auswirkungen solch eines Szenarios. In Deutschland könnten die Eifelvulkane ausbrechen, im Cheb-Becken an der Grenze zur Tschechei gibt es deutliche Anzeichen magmatischer Aktivität im Untergrund. Die Vulkane der Auvergne sind ebenso potenzielle Kandidaten für eine Eruption, wie die Vulkane der Toscana. Bei Neapel schlummert nicht nur der Vesuv einen unruhigen Schlaf, sondern auch die Campi Flegrei. Dieses Vulkanfeld bildete sich in einer Caldera, die im Verdacht steht für eine Eruption mit einem VEI 7 verantwortlich zu sein. Ein Vulkanausbruch dieser Größenordnung würde nicht nur den Flugverkehr ins Chaos stürzen. Die Folgen wären eine globale Katastrophe im Kernland Europas.

Taal auf den Philippinen

Die seismische Aktivität unter dem Taal-Vulkan auf den Philippinen steigt weiterhin an. Innerhalb 24 Stunden gab es 7 vulkanische Erdbeben. PHILVOLC teilte mit, dass man beabsichtige den Alarmstatus auf “3” zu erhöhen, sollte die Bebentätigkeit weiterhin zunehmen. Das würde bedeuten, dass man vor Ort tatsächlich mit einem bevorstehenden Vulkanausbruch rechnet.

Der Zugang zur Caldera und dem “volcan point” bleibt für Touristen gesperrt. Der Fischfang im See wurde eingeschränkt und einige Familien evakuiert.

Vulkanausbruch am Ätna auf Sizilien

Wie bereits berichtet setzte gestern Abend Tremor am Vulkan Ätna ein. Aus dem Pitkrater an der Ostflanke des SE-Krater-Kegels fanden kleine strombolianische Eruptionen statt und ein Lavastrom floß Richtung Valle del Bove. Andrea Ercolani berichtete von 2 kleinen Hornitos, die sich im Pitkrater bildeten und aus denen die strombolianischen Eruptionen stattfanden.

Heute Morgen ist auf der Thermalcam eine Lavafontäne sichtbar. Der Tremor steigt weiterhin und erreicht sehr hohe Werte. Starke Dampfentwicklung aus dem Pitkrater und dem NE-Krater sind zu sehen. Möglicherweise baut sich gerade eine länger anhaltende Eruption auf.

Update 11.13 Uhr: Die Aktivität steigert sich zusehends. Jetzt sind 2 Lavafontänen sichtbar. Die größere Fontäne erreicht eine Höhe von ca. 150 m. Der Lavastrom wird länger und fließt Richtung Valle del Bove.

Update 12.13 Uhr: Der Paroxysmus ist voll im Gang! Das Thermische Signal steigt bis weit über Gipfelhöhe des SE-Krater-Kegels auf. Was davon heißes Gas und was Vulkanasche ist, lässt sich schwer beruteilen. Der Tremor steigt weiterhin stark an. Boris Behncke und Andrea Ercolani sind am Vulkan unterwegs und dürften uns abends mit neuen Informationen und Fotos versorgen.

Update 15.20 Uhr: Der bisherige Höhepunkt der Eruption war gegen 14.15 Uhr. Inzwischen ist der Lava-Auswurf zurück gegangen. Der Tremor lässt ebenfalls nach und fällt genauso schnell ab, wie er anstieg. Das Ende des Paroxysmus scheint in Sicht zu sein.

Update 19.20 Uhr: Der 3. Paroxysmus in diesem Jahr ist vorbei. Auf der Thermal-Cam sieht man nur noch die sich abkühlende Thepra am Boden. Tremor und Seismik sind auf normalem Niveau. Das ungewöhnliche an diesem Paroxysmus war das lange Vorspiel, dass bereits vor 2 Tagen mit milder strombolianischer Tätigkeit begann. Die Art der Vulkanausbrüche ist vergleichbar mit den Paroxysmen im Jahr 2000. Damals endete diese Tätigkeitsphase in der großen Flankeneruption im Sommer 2001.

Bevorstehender Paroxysmus am Ätna?!

Soeben sehe ich auf der Ätna-Seismik eine steil ansteigende Tremorkurve. Das deutet auf einen unmittelbar bevorstehenden Vulkanausbruch hin! Die Vulkanologen des INGV erwarten bereits seit Tagen einen erneuten Paroxysmus, wie er sich zuletzt im Februar dieses Jahres ereignete. Es könnte heute nacht spannend sein die Ätna-Livecam zu beobachten.

Update 23.34 Uhr: Auf der LiveCam ist ein kleiner Lavastrom zu erkennen, der vom Pitkrater auf der Ostflanke des SE-Krater-Kegels ausgeht. Vermutlich finden zugleich strombolianische Eruptionen statt.

Erhöhter Alarmstatus am Taal

Am Taal-Vulkan auf den Philippinen wurde der Alarmastatus auf “2” erhöht. Als Grund hierfür gab PHILVOLC erhöhte Seismik unter dem Vulkan an. In den letzten 24 Stunden ereigneten sich 21 Erdbeben. Einige davon direkt unter der Insel im See der Caldera. Einige Beben lagen in Tiefen zwischen 1-4 km. Zudem erhöhte sich der Kohlendioxid-Ausstoß um das 4 Fache auf über 4600 Tonnen am Tag. Die Daten zusammen betrachtet sehen so aus, als würde Magma aufsteigen.

In Erwartung eines Vulkanausbruches wurden einige Teile der Taal-Caldera für Touristen gesperrt.