Sakurajima: Rätsel um große Eruptionen gelöst

Der Inselvulkan Sakurajima ist der aktivste Vulkan Japans. Er liegt auf der Insel Kyushu, in einer Bucht vor der Ortschaft Kagoshima. Der Vulkan gilt als daueraktiv und eruptiert zur Zeit sporadisch Aschewolken. Zwischen 2008 und 2015 brach er mehrmals täglich aus und war für die Generierung von vulkanischen Gewittern berühmt. Die Eruptionen sind entweder strombolianisch, oder vulcanianisch. Sakurajima kann allerdings auch ganz anders: aus historischen Zeiten sind 3 Eruptionen bekannt, die große Mengen Tephra und Lava förderten. Diese manifestierten sich in den Jahren 1471, 1779 und 1914. Letzterer Ausbruch ist natürlich am besten dokumentiert. zunächst gab es eine explosiven Phase, bei der viel Vulkanasche auf Kagoshima niederregnete und Hausdächer zum Einsturz brachte. Anschließend floss ein Lavastrom ins Meer und verband die Vulkaninsel mit Kyushu. Vulkanologen wollten die Prozesse verstehen, die zu diesen großen Eruptionen führten, die sich deutlich von der aktuellen Daueraktivität unterschieden.

Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Prof. Michihiko Nakamura (Tohoku-Universität) erklärten nun, dass die historischen Ausbrüche kurz nach dem Aufstieg des Magmas stattfanden. Das Magma sammelte sich in einem flach liegenden Reservoir in 1 bis 3 Kilometern Tiefe. Dort verweilte es nur kurz, bevor es bis zur Oberfläche aufstieg und eruptierte.

Die Wissenschaftler gelangten zu der Erkenntnis, indem sie Bimssteine der großen Eruptionen untersuchten. Sie konzentrierten sich auf die Größe der Mineralkristalle in der Lava und auf deren Wassergehalt. Daraus ließ sich die Kristallisationsgeschichte der Minerale ablesen, die direkt mit sich ändernden Druck- und Temperaturbedingungen stehen.

Die Forscher fanden auch heraus, dass sich bei den großen Ausbrüchen weniger Kristalle gebildet hatten, als in den letzten Jahren mit häufigen kleinen Ausbrüchen. Das lässt darauf schließen, dass der finale Magmenaufstieg sehr schnell gewesen sein muss.

Nakamura bemerkte, dass es wahrscheinlich nur einige Stunden oder sogar weniger dauern wird, bis Magma ausbricht, sobald es vor großen Ausbrüchen in flache Tiefen aufgestiegen ist. Bei den kleinen Ausbrüchen dauert der Magmenaufstieg mehrere Tage oder Wochen.

Zuvor war man der Meinung gewesen, dass Magma direkt aus einem 10 km tief gelegenen Magmenreservoir hochgeschossen sein musste. Auf dieses Reservoir weisen Bodendeformationen hin, die im nordöstlichen Teil der Kagoshima-Bucht am ausgeprägtesten sind. Inzwischen hat sich dort bereits wieder soviel Magma angesammelt, wie vor der letzten großen Eruption im Jahr 1914. Daher befürchten die Forscher, dass es bald wieder zu einem großen Ausbruch kommen könnte.

„Das nächste große Ausbruchsereignis könnte dem gleichen Prozess der letzten drei großen Episoden folgen“, sagte Nakamura. „Es ist wichtig, den Vulkan immer weiter zu beobachten, wobei der Fokus auf Magma liegt, das in flache Tiefen aufsteigt.“

Quelle: Die Forschungsergebnisse wurden in Scientific Reports veröffentlicht.

Stromboli: Tsunamirisiko größer als gedacht

Stromboli ist der Vulkan der Liparischen Insel vor Sizilien. Mehrmals täglich eruptiert er strombolianisch und oft steigen seine Lavafontänen sogar mehrmals in der Stunde auf. Seit der Antike ist der Vulkan als „Leuchtfeuer des Mittelmeeres“ bekannt, da sein Leuchten als Orientierungshilfe in der Dunkelheit diente. Nun könnte der Vulkan noch mit einem andern Synonym belegt werden: „Schrecken des Mittelmeeres“.

Stromboli generiert Tsunamis

Spätestens seit der Jahreswende 2001 auf 2002 weiß man, dass der Stromboli nicht so gutmütig und ungefährlich ist, wie bis dato gedacht. Ein Erdrutsch auf der Sciara del Fuoco verfrachtete eine beachtliche Landmasse ins Meer und löste dadurch einen kleinen Tsunami aus. Obwohl die Wellenhöhe kaum mehr als 1 m betrug, liefen die Wassermassen bis in bebaute Bereich der Küste hoch. Es wurden zahlreich Gebäude beschädigt und die Insel wurde kurzfristig evakuiert. Die Schäden wurden zwar relativ schnell beseitigt, doch ein mulmiges Gefühl blieb. Man stellte sich die Frage, ob sich so ein Ereignis wiederholen könnte?

Dieser Frage gehen seitdem viele Wissenschaftler nach. Man begann ein ständiges Observatorium einzurichten, baute ein Tsunami-Frühwarnsystem auf und schilderte Fluchtrouten aus. Wanderer dürfen den Gipfelbereich seitdem nicht mehr alleine erklimmen, sondern nur noch in geführten Gruppen. Die Bergführer stehen über Funk in ständigem Kontakt zum Observatorium. Man stellte fest, dass sich nicht nur Hangrutsche ereignen können, sondern auch größere explosive Eruptionen.

Bodenprofil mit Ablagerungen der Tsunamis. © M. Rosi via nature.com

Nun wurde eine neue Forschungsarbeit veröffentlicht, die nahelegt, dass das Risiko eines Hangrutsches nebst Tsunami weitaus größer ist, als bisher gedacht. Zwar war bekannt, dass es in grauer Vorzeit am Stromboli bereits Erdrutsche und Tsunamis gab, aber die Häufigkeit mit der diese auftreten können wurde unterschätzt. Der Vulkanologe Dr. Mauro Rosi, von der Universität Pisa, forscht seit fast 50 Jahren auf Stromboli. Er und sein Team untersuchten den Boden im Nordosten der Insel. In einigen Hundert Metern Entfernung zum Strand, legten sie 3 Gräben an, um zu gucken, ob es Bodenablagerungen gab, die auf frühere Tsunamis hindeuteten. Sie mussten nicht tief graben: bereits 1 m unter dem normalen Boden stießen sie auf gleich 3 Schichten, die auf Tsunamis hindeuteten. Der Boden glich den Ablagerungen am Strand und bestand aus Steinen und schwarzen Sand. Solche Ablagerungen heißen in der Fachsprache neuerdings Tsunamit. Die Forscher gehen davon aus, dass das Material von großen Wellen landeinwärts verfrachtet wurde. Mittels der Radiokarbonmethode wurden die Schichten datiert: sie wurden zwischen dem 14. und 16. Jahrhundert abgelagert. In nur 2 Jahrhunderten ereigneten sich also 3 Tsunamis, die weitaus größer waren als jener von 2001. Die mächtigste Schicht war zugleich die älteste und die Wissenschaftler konzentrierten sich bei den folgenden Forschungen auf diese Ablagerungen. Mauro Rosi und seine Leute durchsuchten historische Aufzeichnungen italienischer Mittelmeerstädte und fanden im Archiv Neapels die Beschreibung eines katastrophalen Ereignisses, welches im Hafen von Neapel zahlreiche Schiffe zerstörte und Hunderte Personen tötete. Dies Katastrophe ereignete sich im Jahr 1343. Aufzeichnungen über starke Erdbeben gab es für dieses Jahr nicht, so scheint es möglich, dass ein Tsunami für die Zerstörungen in Neapel verantwortlich sein könnte. Es lässt sich nicht mit Bestimmtheit sagen, dass dieser durch einen Hangrutsch am Stromboli ausgelöst wurde, doch der Vulkan scheint der wahrscheinlichster Kandidat zu sein: Neapel liegt ca. 200 km vom Vulkan entfernt und die Sciara del Fuoco zeigt etwa in die Richtung Neapels.

Spurensuche auf Stromboli

Nach der Entdeckung der Tsunamit-Ablagerungen und den Berichten von Neapel, machten sich die Forscher auf die Suche nach weiteren Indizien, die einen Tsunami vom Stromboli belegen könnten. Sie fanden die Indizien in Form einer alten Kirche im Nordosten der Insel. Archäologen fanden heraus, dass das Dach der Kirche im 14. Jahrhundert eingestürzt war. Zudem wurden 3 Gräber entdeckt, die zeitgleich hastig angelegt worden waren. Danach flüchteten die Bewohner Strombolis und die Insel wurde erst später wiederbesiedelt. Aus diesen Erkenntnissen schließt Mauro Rosi, dass da Kirchdach wohl möglich als folge des Tsunamis einstürzte. Die Personen könnten durch das eingestürzte Dach erschlagen worden sein. Es ist nicht ausgeschlossen, dass der Hangrutsch zeitgleich mit einer größeren Eruption des Vulkans einherging. Bei dem kleineren Ereignis von 2001 wurde ein Lavastrom gefördert. Zudem gab es einige größere explosive Eruptionen.




Auch andere Geowissenschaftler glauben, dass das Tsunami-Risiko im Mittelmeer neu bewerte werden müsse. Dabei drohen nicht nur Hangrutsche und Kollaps-Ereignisse am Stromboli. Eine ähnliche Studie aus dem letzten Jahr belegt, dass die Ostflanke des Vulkans Ätna auf Sizilien ähnlich instabil ist, wie jene am Stromboli.

(Quelle: https://www.nature.com/articles/s41598-018-37050-3)

Alter des Erdkerns genauer bestimmt

Der innere Erdkern besteht aus eine festen Eisen-Nickel-Legierung und ist an der Erzeugung des Erdmagnetfeldes beteiligt. Eine neue Studie belegt nun, dass der feste Erdkern jünger sein könnte, als von den meisten Forschern bisher angenommen wurde. Das Alter des festen Erdkerns wurde bisher mit einer relativ großen Zeitspanne angegeben und sollte zwischen 2 Milliarden und 500 Millionen Jahre alt sein. Diese Alter lässt sich nun genauer eingrenzen.

Schalenbau der Erde. © https://phys.org

Besagte Studie wurde unter Leitung des Geophysikers John Tarduno von der Uni Rochester durchgeführt. Das Forscherteam untersuchte die Magnetisierung von Einschlüssen in silikatischen Plagioklas-Kristallen. Dabei wurde entdeckt, dass das Magnetfeld der Erde während des Erdzeitalters Neoproterozoikum (Epoche Ediacarium) deutlich schwächer war als heute. Zudem wechselte die Polarisierung des Magnetfeldes sehr häufig: es müssen sich kurzfristig viele Polsprünge ereignet haben. Die Forscher schließen daraus, dass das Erdmagnetfeld kurz vor dem Kollaps stand. Grund hierfür könnte eine Temperatur-Abnahme im Erdkern gewesen sein. Damit einhergehend kamen Konvektionsströme zum Erliegen, welche den Geodynamo der Erde antreiben.

Vor 565 Millionen Jahren begannen sich erste mehrzellige Lebewesen zu entwickeln. Ein dauerhaftes Totalversagen des magnetischen Schutzschildes der Erde, wäre für die sich entwickelnde Lebewelt fatal gewesen. Doch glücklicherweise erhielt der Geodynamo neue Energie, so dass sich das Magnetfeld wieder stabilisieren konnte. Als Quelle für diesen Energieschub kommt eigentlich nur ein Vorgang infrage: Kristallisationsenergie! Diese soll durch die Kristallisation des -bis dahin flüssigen- Erdkerns freigesetzt worden sein. Dieser Vorgang lieferte genug Wärmeenergie, um die Konvektionsströme in Bewegung zu halten, bzw. um diese neu anzutreiben.

Rätselhaft ist bis heute die genaue Zusammensetzung des äußeren Erdkerns, denn wenn er aus dem gleichen Material wie der innere Erdkern bestehen würde, müsste auch der äußere Erdkern fest sein: Druck und Temperaturbedingungen reichen für eine Verflüssigung der Eisen-Nickel-Legierung eigentlich nicht aus. Ging man früher davon aus, dass sich dort nur Eisen befindet, nimmt man heute an, dass sich Silizium und Sauerstoff mit dem Eisen-Nickel mischten. Silizium und Sauerstoff sind die Grundbausteine von Silikaten und damit Hauptbestandteil der meisten Gesteine im Erdmantel und der Erdkruste.

Die Gesteine, die bei der neuen Studie Verwendung fanden, stammten aus einem Pluton in Kanada. Diese magmatische Intrusion aus dem Saguenay County in Quebec, wird Sept-Îles-Intrusion genannt und war schon Gegenstand mehrere wissenschaftlicher Untersuchungen. Mit einem Alter von 565 Millionen Jahren ist es ungewöhnlich alt und öffnet Wissenschaftlern ein Fenster in das Erdaltertum.

Weiterführender Link bei Vnet: geologische ZeitskalaPolsprung

(Quelle: nature.com)

Laacher See Vulkan: Erdbeben deuten auf Magma hin

Nicht nur Wissenschaftler rätseln seit langem, ob die Vulkane der Eifel wieder ausbrechen könnten. Bisher wurde vermutet, dass die Gasaustritte am Laacher See von einem sich abkühlenden Magmenkörper stammen. Doch eine neue Studie enthüllt, dass sich unter dem Laacher-See-Vulkan frische Magmen ansammeln könnten. Forscher mehrere deutscher Institute kamen zu diesem Schluss. Grund hierfür lieferte die Auswertung zahlreicher niedrigfrequenter Erdbeben, welche von Fluidbewegungen im Untergrund herrühren.

An den Forschungen waren Forscher des Erdbebendienstes Südwest mit dem Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ), dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und dem Landeserdbebendienst Nordrhein-Westfalen beteiligt.

Nach dem Ausbau des seismischen Netzwerkes in der Osteifel (auf den namhafte Wissenschaftler seit mindesten 3 Jahrzehnten drängten), wurde eine große Anzahl sehr schwacher Erdbeben registriert. Bei diesen Erdbeben handelt es sich um Erdbeben in großer Tiefe, die von sehr niedriger Frequenz sind. Diese sogenannten „Deep-Low-Frequency-“ (DLF-) Erdbeben manifestieren sich in Tiefen zwischen 10 und 45 km. Sie reichen somit von der Erdkruste bis in den oberen Erdmantel herab.  Ihre Schwingungsfrequenz liegt im Bereich zwischen 1 und 10 Herz. Im Vergleich zu tektonische Erdbeben, schwingen DLF-Erdbeben deutlich niedriger.

Professor Torsten Dahm, Sektionsleiter Erdbeben- und Vulkanphysik am GFZ erläutert zu den Beben: „DLF-Erdbeben gelten weltweit als Hinweis auf die Bewegung magmatischer Fluide in großer Tiefe. Unter aktiven Vulkanen, lassen sich solche Erdbeben regelmäßig beobachten.“

Studienleiter Dr. Martin Hensch vom Verbund der Landeserdbebendienste sagt dazu: „Dank eines umfangreichen Ausbaus der seismologischen Messnetze in Rheinland-Pfalz und den angrenzenden Gebieten ließen sich 2013 erstmals tiefe und tieffrequente Erdbeben unter der Osteifel registrieren. Insgesamt wurden in den vergangenen fünf Jahren vier räumlich eng begrenzte Gruppen solcher DLF-Erdbeben in der Osteifel nachgewiesen.“ Sehr wahrscheinlich traten diese Beben bereits vor 2013 auf, nur damals wurden sie nicht registriert.

Die Wissenschaftler denken, dass unter dem Laacher-See-Vulkan magmatische Fluide aufsteigen. Sie gehen vom oberen Erdmantel aus und dringen in die Erdkruste ein. Das sind Hinweise, dass unterhalb des Laacher Sees Magmenkörper existieren die langsam wachsen könnten. Die Studie sagt aber nichts darüber aus, ob- und wann es zu einem Vulkanausbruch kommen könnte. Außer den Erdbeben gibt es keine weitere Anzeichen, das sich der Vulkan auf eine Eruption vorbereitet. Zu dem Gasaustritten am Ufer des Laacher Sees nehmen die Forscher keine Stellung. Allerdings empfehlen sie, das Risiko eines möglichen Vulkanausbruchs in Deutschland neu zu bewerten.

Originalpublikation:

Martin Hensch, Torsten Dahm, Joachim Ritter, Sebastian Heimann, Bernd Schmidt, Stefan Stange and Klaus Lehmann: Deep low-frequency earthquakes reveal ongoing magmatic recharge beneath Laacher See Volcano (Eifel, Germany). Geophysical Journal International, 2019. DOI: 10.1093/gji/ggy532

Bericht sagt: Vulkantouristen werden zum Problem

Der Vulkantourismus boomt in den letzten Jahren, zum Leidwesen der Behörden, welche für die Sicherheit an Vulkanen zuständig sind. Ein Bericht der britischen „Royal Geographic Society“ (RGS), über den die BBC schreibt, bestätigt dies und stellt besonders Island in den Vordergrund. Dort würden sich bei Eruptionen besonders viele „Vulkanophile“ in Gefahr bringen. Gemeint sind die Eruptionen des Bardarbunga (2014) und Eyjafjallajökull in 2010. Die Autorin des Berichts, Geografin Dr. Amy Donovan, schreibt, dass der Leichtsinn der abenteuerlustigen Vulkantouristen nicht nur die Akteure selbst in Gefahr bringt, sondern auch die Sicherheits- und Rettungskräfte. Von vielen Seiten würden gut gemeinte Tipps gegeben werden, welche allerdings nicht wirklich hilfreich seien. So schrieb z.B. der deutsche Focus, dass es gefährlich werde, wenn es „stinkt“ und dass man dann besser umkehren solle. Leider sind aber nicht alle vulkanischen Gase zu riechen, so dass man ersticken  könnte, ohne es zu merken. Weiter heißt es in dem Bericht, dass man einen Vulkan nicht rund um die Uhr bewachen könnte und dass die Vulkanophilen Gesetze brechen, um ein Selfie mit dem eruptierenden Vulkan zu machen.



Leider liefert der Bericht der RGS keinen Lösungsansatz zu diesem Problem. In erster Linie halte ich es für dringend Notwendig die Menschen über den Vulkanismus aufzuklären. Gefahren kann man vermeiden, wenn man sie kennt. Ein Restrisiko besteht für jeden, der sich in die Nähe aktiver Vulkane begibt. Selbst erfahrene Vulkanologen können Opfer einer Eruption werden. Doch ich halte absolut nichts davon, Vulkane in eine Festung zu verwandeln. Oftmals nötigen Absperrungen „Vulkanophile“ wie mich dazu, unnötige Risiken einzugehen, indem man sich über (teils gefährliche) Umwege auf den Vulkan schleichen muss. Dabei wird von den Behörden oft Panik geschürt, teils, weil sie selbst unkundig sind und nicht wissen was zu machen ist. Teils wird versäumt, die Anwohner rechtzeitig zu Evakuieren, da man Panik und Kosten minimieren will, oder weil die Situation falsch eingeschätzt wird. Dennoch, selbstverständlich sollte man sich an die Anweisungen der Behörden halten!

Der Bericht geht auch nicht auf die Gefahren ein, in denen sich die ständigen Anwohner eines Vulkans befinden. Unter Sicherheitsaspekten betrachtet grenzt es an Wahnsinn Vulkanflanken von so gefährlichen Vulkanen wie dem Vesuv, oder Merapi zu bewohnen. Ganz zu schweigen von den Menschen, die in Calderen wie der Campi Flegrei leben. Studien über die Gesundheitsgefährdung von Anwohnern durch Gas und Feinstaub sind mir auch nicht bekannt.

Die meisten touristischen Todesopfer an Vulkanen kommen nicht durch Eruptionen zustande, sondern durch die Gefahren des Alpinismus: Vulkanwanderer verirren sich und stürzen zu Tode, verdursten, erfrieren, oder werden vom Blitz getroffen. Die wenigsten ersticken in Gasen, oder werden von einer vulkanischen Bombe erschlagen! Das ist ein grundlegendes Problem der immer leichteren Zugänglichkeit von Bergen und allgemeinen Reiseboom. So wagen sich Leute ins Hochalpin, die die Voraussetzungen dazu nicht mitbringen. Skrupellose Geschäftemacher beuten die Natur aus, karren Touristen in Horden auf die Berge. Da werden Seilbahnen und Pisten gebaut, Mobilfunkmasten aufgestellt und Abenteuerfahrten auf Gletschervulkanen angeboten, ohne die Touristen aufzuklären! Wenn ich mir die frierenden Leute in Shorts und Sandalen angucke, die am Ätna in Bussen hochgefahren werden, denke ich mir so oft, denen hätte mal jemand sagen können, dass es in 3000 m Höhe auch im Sommer kalt sein kann! Auf Island sieht es ähnlich aus: das Hochland ist von Jeep-Pisten durchzogen, am Flughafen werden Offroad-Fahrzeuge an Ahnungslose vermietet, die sich auch ohne Vulkanausbruch verirren, oder den Wagen in einer Furt versenken. Aber wenn ein Vulkan ausbricht, und Leute mit Erfahrung zur Eruption fahren wollen, stehen sie entweder vor Absperrungen, oder werden an den Ohren aus dem Sperrgebiet heraus geschleift. Da kann ich nur sagen: der Wahnsinn hat System!

Ich plädiere dafür die Menschen zu informieren und aufzuklären. Am besten schon in der Schule, indem man brauchbaren Geografie-Unterricht anbietet. Nicht zuletzt an den Vulkanen selbst. Doch vernünftige Besucherzentren sucht man meistens vergeblich.

Quelle: BBC, ORF

Yellowstone-Caldera: Rätsel um Schwarmbeben gelöst

Im Sommer 2017 wurde der Nordwesten der Yellowstone-Caldera von einem fast 4 Monate andauernden Schwarmbeben erschüttert. Zwischen Juni und Anfang Oktober wurden mehr als 2500 Erschütterungen registriert. Damals wurde darüber spekuliert, dass das Schwarmbeben mit der Intrusion eines Magmatischen Gangs in Verbindung stehen könnte. Einige Medien postulierten bereits den nächsten Supervulkan-Ausbruch. Nun glauben Forscher des USGS die Quelle des Schwarmbebens ausfindig gemacht zu haben.

Der Seismologe David Shelly schrieb in einem Blog, dass das seismische Netzwerk des Yellowstone Nationalparks so stark ausgebaut wurde, dass die Seismologen sehr viele Daten über die Erdbeben erhalten. Diese wurden nun genau analysiert. Die Wissenschaftler konnten jede einzelne Erschütterung genau lokalisieren und den Weg verfolgen, auf dem sich die Erdbebenzentren verlagerten. Man ging davon aus, dass die Erdbeben von Fluiden (Magma, Wasser, Gas) ausgelöst wurden und anhand der Beben konnte man den Weg der Fluide verfolgen. Diese bewegten sich entlang von Störungszonen die in Nord-Nord-Ostrichtung verliefen. Es kam aber auch zu Erdbeben an Störungszonen, die senkrecht zur Hauptorientierung der Störungen standen. Zudem fluktuierte die Ausbreitungsgeschwindigkeit stark. Zu stark, um von Magma ausgelöst zu werden.Von daher gehen die Wissenschaftler aus, dass es sich bei dem Fluid um Wasser handelte, welches sich entlang von Rissen ausbreitete. Das Wasser kam aus der tief liegenden Magmakammer und wurde dort aus der Gesteinsschmelze „ausgeschwitzt“. Es stand unter hohem Druck und war sehr heiß. Bei seinem Aufstieg durch die Risse kühlte es ab.

Weiter kommt Shelly zu dem Schluss, dass keine Gefahr einer Eruption bestand, obwohl das Schwarmbeben außergewöhnlich stark war. Bodendeformation, oder andere Anzeichen iéiner bevorstehenden Eruption, wurden nicht registriert.

Auch wenn die Forscher von keiner erhöhten Ausbruchsgefahr ausgehen, beweist das Tiefenwasser, dass unter dem Yellowstone eine aktive Magmakammer existiert. Doch wo ist das Wasser geblieben? Könnte das aufgestiegene Tiefenwasser der Grund dafür sein, warum der Steamboat-Geyser in diesem Jahr außergewöhnlich aktiv war? Jedes gelöste Rätsel wirft neue Fragen auf. Den Forschern wird es bestimmt nicht langweilig am Yellowstone.

Phlegräische Felder: Neues vom Magma

Die Phlegräischen Felder (Campi Flegri) bereiten den Vulkanologen des INGV Neapel weiterhin Kopfzerbrechen. Der Caldera-Vulkan gilt als wesentlich bedrohlicher als der bekannte Vesuv. Beide Vulkane sind von Neapel nur ein Katzensprung entfernt und liegen am Rande von Ballungsgebieten. Während es derzeit keine Anzeichen dafür gibt, dass der Vesuv bald aus seiner Ruhe erwacht, sieht es mit den Phlegräischen Feldern anders aus!

Ein Team der ETH Zürich lieferte neue Forschungsergebnisse und damit einen weiteren Puzzle-Stein zum Verständnis des Caldera Vulkans, dessen Geheimnisse noch lange nicht enträtselt sind.

Die Forscher-Gruppen um Francesca Forni vom Institut für Geochemie und Petrologie, hatte für seine Untersuchung etliche Gesteinsproben der Phlegräischen Feldern analysiert. Die Proben stammten von verschiedenen Ausbrüchen. Darunter befanden sich Gesteine, die bei der Eruption vor 39.000 Jahren entstanden. Dieser Ausbruch hatte einen VEI 7 und gilt als Supervulkan-Eruption. Es wurden auch Gesteinsproben von mehreren kleinen Vulkanausbrüchen analysiert, einschließlich der bisher letzten Eruption im 16. Jahrhundert.

Die Forscher ermittelten eine Abfolge unterschiedlicher Magma-Arten aus denen die vulkanischen Gesteine entstanden. Das Magma veränderte über die Zeit seinen Chemismus. Es reifte im Magmenkörper unter dem Vulkan. So konnten die Wissenschaftler eine chemische Signatur erstellen, welche sie mit großen Ausbrüchen korrelieren konnten.

Das beunruhigende Ergebnis der Arbeit zeigt, dass bei der bisher letzten Eruption im Jahre 1538 bereits eine Magma-Art in Aktion trat, welche vor den letzten katastrophalen Eruptionen gefördert wurde. Damit scheint sich anzudeuten, dass der nächste Ausbruch bereits ein katastrophales Großereignis werden könnte, wie jenes, welches zur Calderabildung führte.

Die Folgen wären nicht nur für den Großraum Neapel verheerend. Die Stadt Pozzuoli würde praktisch vernichtet werden, genauso große Teile des Golfs von Neapel. Je nach Windrichtung könnte sich die Eruption noch in mehr als Tausend Kilometern Entfernung auswirken. Der Flugverkehr käme langfristig zum erliegen und das Klima würde beeinträchtigt werden. Und es gibt teils alarmierende Anzeichen, dass sich die Phlegräischen Felder auf eine Eruption vorbereiten: der Boden hebt und senkt sich, zuletzt um 40 cm. Die Häuser der Altstadt von Pozzuoli wurden durch diese Bodendeformationen beschädigt und mussten saniert werden. es gibt immer wieder Erdbebenschwärme und in der Solfatara zischen heiße Fumarolen. Allerdings gab es diese Anzeichen bereits zu Zeiten der Römer und es ist völlig unklar, ob die nächste Eruption im nächsten Monat erfolgt, oder erst im nächsten Jahrtausend.

Pompeji und Vesuv: neue Datierungen

Ging die Welt an einem anderen Tag unter? Diese Frage stellen sich nun Archäologen, die in der römischen Ruinenstadt Pompeji graben. Neue und alte Erkenntnisse liefern Hinweise darauf, dass der Vesuv nicht am 24. August 79 n.Chr. ausbrach, sondern erst am 17 Oktober! Der entscheidende Hinweis stammt von einer Kohleinschrift eines Arbeiters, die jüngst bei Ausgrabungen in einem Haus entdeckt wurde. Die Inschrift ist datiert mit „vom 16. Tag vor den Kalenden des November“, was dem heutigen 17. Oktober entspricht.

Die neu entdeckte Inschrift in Pompeji. Sie lautet übersetzt: „17. Oktober gab er sich exzessiv dem Essen hin“ © Dr. Sophie Hay/Massimo Osanna, via Twitter

Bereits zu Beginn der Grabungen in Pompeji wurden Früchte auf einem Tisch entdeckt, die erst im Herbst reif sind. Auch andere Lebensmittel wie Kastanien und Granatäpfel zeugen von einem späteren Ausbruch. Doch überlieferte Augenzeugenberichte datierten den Ausbruch auf den 24. August. Nun stellt sich die Frage, welches Datum stimmt? Mittlerweile glauben die Wissenschaftler, dass mittelalterliche Übersetzungen der Briefe von Plinius dem Jüngeren falsch waren. Möglicherweise wurde der altrömische Kalender 1:1 in den Übersetzungen übernommen, was zu der 2-monatigen Abweichung führte. In der Folge müssen einige Geschichtsbücher wohl neu geschrieben werden.

Interessanter Weise wurde die neue Entdeckung am Jahrestag des vermeintlichen neuen Untergangs-Datums publiziert. Zufall, oder wohl platzierte public relations? Die Ausgrabungen von Pompeji werden jährlich von mehr als 3 Millionen Neugierigen besucht. Trotzdem wurde oft darüber berichtet, dass der Stadt ein erneuter Untergang droht: für notwendige Restaurierungsarbeiten und Schutz der Ruinenstadt fehlt das Geld. Bisher wurden ca. 2/3 von Pompeji ausgegraben und nur ein Teil der Ruinen sind für Besucher zugänglich. Das Haus mit der Inschrift befindet sich in der Region V, im Nordosten von Pompeji. Region V ist für Besucher nicht zugänglich und zum größten Teil noch nicht ausgegraben.

Im Mai dieses Jahres wurde ein Skelett entdeckt, welches von den dramatischen Umständen der Katastrophe zeugt: ein Mann wurde auf der Flucht scheinbar von einem herabstürzenden Steinquader erschlagen. Einige Tage später fand man den Kopf des Opfers. Er war unversehrt und wurde nach seinem Tod abgetrennt. Zudem wurde unter der Fundstelle ein alter Tunnel entdeckt. Die anfängliche These, dass der Mann von dem Steinblock erschlagen wurde, musste revidiert werden: vermutlich hatten Grabräuber, oder frühe Archäologen einen Tunnel gegraben, in dem der Oberkörper des Mannes gerutscht war. Der Steinquader landete erst auf dem Körper des Mannes, nachdem dieser schon tot war. Die neue Diagnose lautet: Tod durch ersticken.

Archäologin Valeria Amoretti und das Skelett. Der Mann wurde auf der Flucht von einem Steinquader erschlagen. © Ciro Fusco via spiegel-online.de

Forschungsflugzeug untersucht Luftraum auf Vulkanasche

Nach langen Jahren der Vorbereitung geht nun ein europäisches Forschungsprojekt an den Start: EUNADICS. Ziel des Projektes, an dem 12 EU-Staaten beteiligt sind, ist es die Luft auf schädlichen Partikeln zu untersuchen. Bei diesen Partikeln könnte es sich um Vulkanasche handeln, aber auch um anderes Schadstoffe. In einem österreichischen Militärflugzeug vom Typ Pilatus PC 6 wurde nun eine Versuchsapparatur vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) montiert.

Die Pilatus PC 6 der österreichischen Armee. © Bundesheer / Clemens Schwarz

Die Versuchsmessungen werden unter Leitung von Oberst Michael Pernsteiner durchgeführt. Er erklärt, dass für die Tests ein seltener, aber ungefährlicher Stoff freigesetzt wird, welcher von dem Messgerät an Bord der Pilatus PC-6 detektiert werden soll.  Das Flugzeug fliegt dabei durch eine Partikelwolke und je nach Konzentration der Partikel in der Luft, sollen zuvor erstellte Computermodelle über die Ausbreitung der Partikelwolke verifiziert werden.

Ziel des EUNADICS-Projektes ist es, ein EU-weites Informationsnetzwerk aufzubauen. Bei den Partikeln muss es sich nicht unbedingt um Vulkanasche handeln, sondern das System könnte auch atomar verstrahlte Partikel registrieren, wie sie bei einem Atomschlag, oder nach einem Unfall in einem Kernkraftwerk freigesetzt werden. Mir dünkt es, dass dies der Hauptzweck des Programms ist und dass deshalb das Militär involviert ist.

Wenn wir an die Anwendung als Vulkanasche-Schnüffler denken, dann erinnern wir uns sofort an die Eruption des isländischen Vulkans Eyjafjallajökull im Jahr 2010. Damals schaffte es Vulkanasche über den Atlantik bis nach Europa. Obwohl die Aschekonzentration in der Luft recht gering war, wurde der Luftraum über weite Teile Europas gesperrt. Die Flugausfälle bedingten ein mehrtägiges Verkehrschaos in Europa.

Quelle: Flugrevue, DLR

Campi Flegrei: Neue Forschungsergebnisse zum Hydrothermalsystem

In diesem Video erklärt Marceau Greese (Uni Tokyo) wie er das Hydrothermal System der Solfatara erkundet hat. Die Solfata ist der aktivste Krater der Phlegräischen Felder, welche auf italienisch Campi Flegrei heißen. Die Campi Flegrei liegt in Sichtweite von Neapel und dem Vesuv. Im Gebiet der Campi Flegrei befinden sich 2 verschachtelte Calderen, welche in der Lage sind gewaltige Eruptionen zu erzeugen. Die Stadt Pozzuoli liegt in diesen Calderen. Aufgrund der Nähe zur Millionenstadt Neapel und der exponierten Lage von Pozzuoli wird der Caldera-Vulkan genaustens überwacht. Allerdings gestaltet sich die Prognose von Eruptionen hier besonders schwierig. Zum einen wurde hier noch nie ein Vulkanausbruch mit modernen Messinstrumenten beobachtet, zum anderen ist die gesamte Situation sehr komplex: Es gibt ein sehr aktives hydrothermales System, welches Signale überlagern könnte, die möglicherweise vom aufsteigenden Magma stammen. Daher versuchen Wissenschaftler zu verstehen, wie das Hydrothermal System der Phlegräischen Felder arbeitet.

Marceau Greese hat dazu auf 2 Methoden zurückgegriffen. Mittels Geoelektrik wurde die Leitfähigkeit des Untergrundes untersucht. Je nach Beschaffenheit des Materials ist die elektrische Leitfähigkeit eine andere. So erhält man ein Bild oberflächennaher Strukturen. Um den tieferen Untergrund zu kartieren, wertete der Forscher seismische Daten aus. Laufzeitunterschiede von Erdbebenwellen liefern Hinweise auf verschiedene Materialien, die von den Wellen durchlaufen werden. So gelang es Marceau Greese ein recht detailliertes Bild vom Untergrund der Solfatara zu bekommen. Er hat sich besonders auf das Umfeld der „Fumarole Grande“ konzentriert. Wie es dort aussieht, erfahrt ihr im Video oben. Es gibt englische Untertitel.

Letztes Jahr ereignete sich in der Solfatara ein tragischer Unfall, bei dem fast eine ganze Familie zu Tode kam. Seitdem ist die einstige Touristenattraktion gesperrt. Das Gleiche gilt für den Campingplatz, der sich am Rand des Vulkankraters befindet.