Pompeji: Weiteres Thermopolium ausgegraben

Thermopolium von Pompeji
Pompeji, die antike römische Stadt, die im Jahre 79 n. Chr. vom Ausbruch des Vulkans Vesuv verschüttet wurde, gab ein weiteres gut erhaltenes Zeugnis des Lebens der Antike preis. In der mittlerweile berühmten Region V wurde ein gut erhaltenes Thermopolium ausgegraben und nun der Weltöffentlichkeit präsentiert.

Das Thermopolium und die Nereide auf dem Seepferd

Die Thermopolien waren Garküchen mit Verkaufstheken und somit praktisch die Snackbars der damaligen Zeit. In den Theken waren Amphoren eingelassen, in denen sich die fertig zubereiteten Speisen befanden. In dem aktuell ausgegrabenen Thermopolium fanden die Archäologen Reste der angebotenen Speisen in den Tongefäßen. Welche Speisen sie enthielten, war in den dekorativen Malereien auf der Front der Theke dargestellt: Stockenten und Hühner. Der Hund auf den Wandmalereien wurde wohl nicht zum Essen angeboten, sondern galt als Warnung. Das gleiche gilt für die, auf einem Seepferd reitende Nereide. Weder Nereide, noch Seepferd gab es zu essen. Bei dem Bild handelt es sich wohlmöglich um das Logo des Thermopoliums. Mich würde es nicht wundern, wenn das Thermopolium nach der Nereide benannt werden würde. Bei den Nereiden handelt es sich um Nymphen der griechischen Mythologie: es sind die 50 Töchter des Nereus und der Doris. Nymphen leben im Meer und beschützen schiffsbrüchige Seefahrer. Die Vermutung liegt nahe, dass sie die Vorläufer der legendären Meerjungfrauen sind.

Das Thermopolium wurde bereits 2019 entdeckt, aber noch nicht vollständig ausgegraben. Erst später beschloss man eine genaue Erdung des Fundes, da die Wandmalereien ungewöhnlich gut erhalten waren. Das Thermopolium befindet sich auf der Lichtung zwischen dem Vicolo delle Nozze d’Argento und dem Vicolo dei Balconi und lag außerhalb der eigentlichen Grabungszone, die im Rahmen des aktuellen Projekts bearbeitet wird.

Bei den Ausgrabungen kam auch das Skelett eines menschlichen Opfers der Katastrophe zum Vorschein. Ob es sich dabei um den Besitzer des Thermopoliums handelt, oder ob sich hinter dem Tresen nur ein schutzsuchender Flüchtender verschanzte ist bisher ungeklärt.

Bei der laufenden Grabungskampagne in der Region V wurden bereits mehrere aufregende Funde gemacht, über die vulkane.net berichtete. Sehr wahrscheinlich dürfen wir noch auf weitere fantastische Entdeckungen gespannt sein. Aufgrund der Covid-Pandemie sind die Ausgrabungen von Pompeji für die Öffentlichkeit gesperrt und selbst wenn im Frühjahr die Tore wieder für Publikum geöffnet werden sollten, ist es fraglich, ob die neue ausgegrabenen Bereiche schon freigegeben werden.

Kopplung zwischen Sonnenaktivität und Vulkanausbrüchen

Gestern habe ich über die Sonnenaktivität geschrieben und möchte mich in diesem Artikel daran anlehnen. Es gibt Theorien, nach denen die vulkanische Aktivität der Erde an die Sonnenaktivität gekoppelt sein soll und so Eruptionszyklen entstehen. Wissenschaftliche Beweise kenne ich dafür bisher nicht. Trotzdem kann ja jeder mal die Sonnenaktivitätszyklen der letzten Jahrzehnte mit der vulkanischen Aktivität abgleichen. Spontan fallen mir zu den Maxima ein:

  • 1968 Ätna/Bocca Nuova entsteht
  • 1979 Ätna/Südostkrater entsteht
  • 1980 Mount St. Helens
  • 1991 Mount Pinatubo/Ätna Flanke
  • 2001-2003 Ätna Flankeneruptionen
  • 2011 Ätna Paroxysmen, Eyjafjallajökull, Grimsvötn

Aber auch im Bereich der Minima gab es beeindruckende Ausbrüche:

  • 1963 Surtsey
  • 1996 und 2009 Soufriere Hills
  • 1996 Grimsvötn
  • 2006, 2010, 2018 bis jetzt Merapi
  • 2014 Bardarbunga

Allerdings steigen und fallen die Kurven relativ schnell und haben recht lange Plateau-Phasen, so dass es natürlich genauso Zufall sein kann, dass viele bekannte Eruptionen der letzten Jahre auf ein Maximum, bzw. Minimum der Sonnenaktivität fallen. Als Beweis für die Existenz eines solar-gesteuerten Eruptionszyklus können diese Gedanken nicht aufgefasst werden, bestenfalls als ein erster Konnex. Schon um eine Hypothese aufzustellen bedarf es weiteren Datenabgleich.

Erdbeben und Gezeitenkräfte

Da ich von mehreren Lesern darauf angesprochen wurde, hier noch einige Gedanken zu Erdbebenzyklen. In den letzten Monaten habe ich oft auf eine Verbindung zwischen Neumond/Vollmond und einer Häufung von Erdbeben hingewiesen. Am auffälligsten finde ich, dass es besonders oft ab 2 Tage vor Neumond/Vollmond zu einer Häufung von Erdbeben mit Magnituden um 6 kommt. Wissenschaftliche Studien widersprachen bisher meistens einen entsprechenden Zusammenhang, doch bei Recherchen zu diesem Artikel bin ich auf eine Studie von 2016 gestoßen, die diesen Zusammenhang bestätigt. Es ist eigentlich auch logisch, dass die Gezeitenkräfte die Tektonik der Erde beeinflussen, denn sie verformen den Erdkörper messbar: der Tidenhub wirkt sich nicht nur auf die Ozeane aus, sondern kann das Gestein in der Vertikalen um bis zu 40 cm verschieben. Für verhakte Gesteinsplatten kann das Grund genug für ruckhafte Bewegungen sein. Wenn man diesen Gedanken weiterspinnt, kommt man natürlich auch zu der Frage, wie sich die Gezeiten-bedingte Deformation der Erde auf den Vulkanismus auswirkt. Durch die Gezeitenwelle, die durch den Erdkörper läuft, entsteht Reibung die Wärme produziert. Auf dem Jupiter-Monden Io entsteht Vulkanismus ausschließlich durch Wärme, die von der Gravitation des Gasriesen Jupiter erzeugt wird. Allerdings ist diese bis zu 6000 Mal stärker, als die Gezeitenkräfte, die zwischen Erde und Mond herrschen. Doch davon später mehr.

Neuer Supervulkan entdeckt

Im US-Bundesstaat Alaska wurde möglicherweise ein neuer „Supervulkan“ entdeckt. Zu diesem Schluss kommt eine Studie, die unter der Leitung von John Power (AVO/USGS) durchgeführt wurde. Demnach entdeckten die Wissenschaftler eine submarine Caldera in der Aleuten-Vulkankette, in der sich auf 5 Inseln 6 Sratovulkane bildeten. Der bekannteste und aktivste dieser Stratovulkane ist der Mount Cleveland auf Chuginadak Island. Bei den anderen Vulkanen handelt es sich um Carlisle, Herbert, Kagamil, Tana und Uliaga. Fünf der Vulkane waren schon früher als die Vulkangruppe der Islands of Four Mountains bekannt. Uliaga liegt ein wenig abseits der Gruppe und zählte bis dato nicht dazu.

Die interdisziplinäre Studie, an der Wissenschaftler mehrere Institute beteiligt waren, wurde am Montag auf der Herbsttagung der AGU vorgestellt und stieß auf großes Interesse. Die Mitautorin der Studie, Diana Roman von der Carnegie Institution for Science in Washington, D.C., sagte, dass die Forscher gerade erst mit ihrer Arbeit angefangen hätten und die Existenz der Caldera noch nicht bewiesen sei. Die ersten Daten deuteten allerdings auf ihre Existenz hin.

Konkret fanden die Wissenschaftler eine Reihe von Indizien dafür, dass die Vulkane untereinander verbunden sind und sich gegenseitig beeinflussen. Eines der wichtigsten Merkmale ist eine ringförmige Schwereanomalie, die grob die Form der Caldera wiedergibt und alle Vulkane umschließt. Die Caldera selbst ist mit vulkanischen Ablagerungen und Sedimenten verfüllt. Außerdem bilden die Vulkane der Aleuten normalerweise eine Kette und keine kreisförmig angeordnete Gruppe, so wie es die Inseln der 4 Berge tun. Hinzu kommen Ignimbrite, die auf Tana und Carlisle gefunden wurden. Solche Ingnimbrite werden normalerweise bei calderabildenden Eruptionen abgelagert. Weitere Indizien zeigen, dass die Förderschlote der Vulkane auf komplexer Weise bogenparallel angeordnet sind und das zeitgleiche Schwarmbeben an mehreren der Vulkanen darauf hindeuten, dass das Magma aus einer gemeinsamen Quelle in der Tiefe aufsteigt. Dafür sprechen auch gleiche Isotopensignaturen der vulkanischen Gase. Mount Cleveland stößt zudem soviel Schwefeldioxid aus, dass eine größere Magmenquelle vonnöten ist, als jene, die direkt unter dem Vulkan liegt. Die große Magmenquelle wird in einer Tiefe von 20-30 km vermutet.

Die Forscher hoffen bald nach Alaska zurückkehren zu können, um weitere Messungen durchzuführen. (Quelle: AGU)

Okmok-Caldera verursachte Kälteperiode

Interessanterweise liegt gut 100 km nordöstlich der Vulkangruppe ein weiterer Calderavulkan, der im Jahre 43 v.Chr so stark ausgebrochen sein soll, dass er den Aufstieg des römischen Reiches begünstigt hat. Bei diesem Vulkan handelt es sich um den Okmok auf Umnak Island. Durch den Ausbruch wurde eine Kälteperiode ausgelöst, die sich bis auf Europa und Nordafrika auswirkte: Missernten verursachten Hungersnöte und destabilisierten bestehende politische Strukturen, aus denen das Römische Reich als Sieger hervorging.

Pompeji: Neue Gipsleichen vorgestellt

Gestern wurde in Pompeji ein weiterer Fund vorgestellt, der medial große Aufmerksamkeit auf sich zieht: es handelt sich um die Gipsabgüsse zweier Opfer des Vesuv-Ausbruchs vom 24. Oktober 79. Bei den Opfern handelte es sich um einen scheinbar wohlhabenden Mann und einem jungen Sklaven. Der Mann war zwischen 30 und 40 Jahre alt. Er trug eine Tunika und hatte einen Mantel über die Schulter geworfen. Sein männlicher Sklave war vermutlich Anfang 20 und war mit einer Tunika aus Wolle bekleidet gewesen. Die Tunika hinterließ Falten in den Gipsabgüssen. Diese sind ungewöhnlich gut gelungen und geben zahlreiche Details wieder. In der Abguss-Masse eingeschlossen befinden sich Teile der Skelette der Männer.

Während des Ausbruchs wurden die Opfer unter den Ablagerungen des Vulkans begraben. Nachdem die Körper verwest waren, hinterließen sie Hohlräume in den verfestigten Ignimbrit-Schichten. Auf diese Hohlräume stießen die Archäologen bei ihren Ausgrabungen. Entdeckt wurden die beiden Leichen bereits im Jahr 2017. Aktuell arbeiten die Wissenschaftler an der Ausgrabung einer Villa in Civita Giulina, gut 700 m außerhalb des antiken Pompejis. Dort wurden bereits mehrere spektakuläre Funde gemacht, man entdeckte und konservierte u.a. ein Pferdegespann.

Die Überreste der beiden Opfer, die nebeneinander auf dem Rücken lagen, wurden in einem Nebenraum entlang eines unterirdischen Korridors der Villa entdeckt. Diese gewölbeartigen Gänge sind als Cryptoporticus bekannt und führen zum oberen Stockwerk der Villen aus der Römerzeit. Vermutlich suchten die beiden Männer in dem Gewölbe Schutz, doch als Pompeji von einer Serie pyroklastischer Ströme getroffen wurde, bot die Zuflucht offenbar keine Deckung mehr.

Während die Ausgrabungen an der Ausgrabungsstätte in der Nähe von Neapel fortgesetzt werden, ist der Archäologische Park derzeit aufgrund nationaler Anti-COVID-19-Maßnahmen für Touristen gesperrt.

Vulkaneifel: Bodenhebung am Laacher See nachgewiesen

Schon öfters wurde darüber spekuliert, ob eine Erdbebenserie am Laacher-See-Vulkan, die sich zwischen 2013 und 2018 ereignete, nicht im Zusammenhang mit der Intrusion magmatischer Fluide gestanden haben könnte. Nun scheint sich diese Vermutung zu bestätigen. Die Bestätigung findet sich in Form einer neuen Karte der deutschen Behörde BGR (Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe) die im Rahmen des Boden-Bewegungsdienst-Deutschland angefertigt wurde. Mit Hilfe dieser Karte sollen in erster Linie Bodenbewegungen dargestellt werden, die durch den Bergbau entstanden sind. Hierbei handelt es sich für gewöhnlich um Bodenabsenkungen, die Schäden an der Infrastruktur hervorrufen können. Tatsächlich detektierten die Satelliten, mit deren Daten die Karte erstellt wurde, nicht nur Bodenabsenkungen, sondern auch eine Bodenhebung. Sie findet sich unter dem Örtchen Glees, das 2 km nordwestlich des Laacher Sees liegt. Die Satellitendaten zeigen, dass sich der Boden zwischen 2014 und 2019 um ca. 40 mm anhob. Über diese Bodenhebung berichtete heute Jens Slapski in seinem Erdbebenblog.

Die Anhebung erfolgte in einem Bereich des Brohtals, der bereits vor 200.000 Jahren vom Ausbruch des Bausenberg-Vulkans geprägt wurde. Das war bevor der Laacher See Vulkan in seiner heutigen Form entstand. Von der Aktivität zeugt nicht nur der Schlackenkegel des Bausenbergs, sondern auch ein Basaltlavastrom, der sich heute wenige Meter unter der Erdoberfläche befindet. Als Geologie-Student hatte ich den Lavastrom mittels geoelektrische Verfahren zu Übungszwecken kartiert.

Die Hypozentren der Erdbeben bei Glees lagen in Tiefen um 5 km. Das ist die Tiefe, in der normalerweise der hydrostatische Aufstieg eines Magmenkörpers stoppt. Von dieser Tiefe an bedarf es den Mechanismen eines Vulkanausbruchs damit es zu weiteren Magmenaufstieg kommt. Allerdings gilt es zu bedenken, dass sich wenig westlich von Glees eine Kohlensäure-Abfüllanlage befindet. Natürliches Kohlendioxid wird an mehreren Bohrlöchern entnommen. Tatsächlich gibt es dort auch einen Kaltwasser-Geysir, der nicht so populär ist wie jener bei Andernach. Bei dem magmatischen Fluid, welches wahrscheinlich für die Bodendeformation verantwortlich ist, muss es sich also nicht unbedingt um Magma handeln. Es könnte auch Kohlendioxid-Gas sein, oder Tiefenwässer, die den Boden aufwölben.

Eine Studie aus dem letzten Jahr analysierte sogenannte Deep Low Frequency Erdbeben, die sich unter der Vulkaneifel in Bereichen der Grenze Erdkruste/Erdmantel ereigneten. Diese Erdbeben stehen wahrscheinlich ebenfalls im Zusammenhang mit einem aktiven Magmenkörper unter der Eifel. Sie könnten sogar mit dem postulierten Eifel-Plume in Verbindung stehen. Auch wenn es derzeit keine 100%-ige sichere Erkenntnisse über den Ursprung der Erdbeben und Bodenhebungen gibt, so scheint doch eins immer gewisser zu werden: im Untergrund der Eifel rumort es und der Grund dafür könnten Magmenbewegungen sein!

Die neu entdeckte Bodenhebung würde meiner Meinung nach eine stetige Observierung des Laacher-See-Vulkans und seiner Umgebung rechtfertigen, wenigstens solange, bis ausgeschlossen werden kann, dass die Bodendeformation magmatischen Ursprungs ist. Zwar handelt es sich noch um eine kleinräumige Anhebung, dennoch weiß man ohne regelmäßige Observierung nicht, ob sie sich vergrößert. Theoretisch könnte es innerhalb weniger Monate/Jahre zu einer Eruption kommen. Sofern es sich bei dem Fluid um Magma handelt.

Ätna: Gleiten der Ostflanke reguliert Eruptionen

Eine Forschungsarbeit neueren Datums enthüllt, dass das Gleiten der Ätna-Ostflanke eine regulierende Wirkung auf Eruptionen hat. Je nach Geschwindigkeit der Gleitbewegung können Vulkanausbrüche gehemmt, oder begünstigt werden.

Zu diesem Schluss kamen Wissenschaftler der Institute INGV und ISPRA, die zusammen eine Forschungsarbeit durchführten. Die Leitung der Studie hatte Giuseppe Pezzo. Anlass war die Eruption vom 24. Dezember 2018, der 2 Tage später ein Erdbeben der Magnitude 4,9 unter der Ostflanke des Vulkans folgte.

Die Wissenschaftler untersuchten die Störungen, entlang derer das Magma aufsteigt und an denen sich die Ostflanke bewegt. Die nötigen Daten lieferte ein multidisziplinärere Ansatz, bei denen SAR-Fernerkundungsdaten, GPS Messungen und Erkenntnisse aus der seismischen Tomografie verwendet wurden. Mit letzterer konnte ein Abbild der Störungszonen im Ätna erzeugt werden und die Hauptaufstiegsroute des Magmas entlang der bekannten Nordost- und Südfraktur identifiziert werden. Mit Hilfe der satellitengestützten Radarinterferometrie wurden Bodendeformationen lokalisiert und die Bewegungsgeschwindigkeit der Flanke gemessen. Die GPS Messungen ergänzten die Werte der Fernerkundung. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass das Gleiten der Flanke den Magmenaufstieg generell begünstigt. Beschleunigt sich die Gleitbewegung indes, wirkt sie wie ein Ventil und kann eine Eruption im Gipfelbereich des Vulkans abwürgen.

Normalerweise gleitet die Flanke mit einer Geschwindigkeit von 4,5 cm pro Jahr seewärts. Das änderte sich auch im Zuge der Eruption vom 24. Dezember 2018. Die Bewegung beschleunigte sich um das 3-fach auf 15 cm pro Jahr. Dadurch hatte das aufsteigende Magma plötzlich mehr Platz und es kam zu einem Druckabfall. Dieser beendete die Eruption frühzeitig, obwohl genug eruptionsfähiges Magma vorhanden war. Ich hatte damals mit eine längeren Eruption gerechnet.

Dass die Ostflanke des Ätnas langsam Richtung Meer abrutscht ist keine neue Erkenntnis, sorgte vor 2 Jahren aber für einigen medialen Wirbel. Dabei fürchteten die Forscher des INGV bereits im Jahr 2001, dass es zu einem Kollaps der Flanke kommen könne. Damals hatte sich die Bewegung während einer Flankeneruption stark beschleunigt. Innerhalb weniger Wochen bewegte sich die Flanke mit dem Valle del Bove um gut 1 m. Das damals die Eruption trotz beschleunigter Gleitbewegung der Flanke nicht abgewürgt wurde, könnte daran gelegen haben, dass das Magma eben durch den vertikal verlaufenden Teil der Gleitstörung aufstieg und teilweise auch unterhalb dieser austrat. (Quellen: INGV, GSW)

Nanokristalle können Eruptionen beeinflussen

Wissenschaftler der Universität Bayreuth untersuchten Nanokristalle im Magma und fanden Erstaunliches heraus: die nur 20 bis 30 Millionstel Millimeter großen Kristalle können einen effusiv eruptierenden Vulkan in einen Explosiven verwandeln und große Katastrophen auslösen.

Nanokristalle unter dem Transmissionselektronenmikroskop. © Danilo Di Genova

Die neue Studie fand unter Leitung von Dr. Danilo Di Genova am BGI statt. Die Geoforscher untersuchten Lava unterschiedlichster Vulkane und entdeckten dabei unter dem Transmissionselektronenmikroskop die Nanokristalle, die sie Nanolithen nannten. Sie bestehen überwiegend aus Eisen, Silizium und Aluminium und sind in der Lage die Viskosität eines Magmas zu erhöhen. Sobald sich Nanokristalle in einer niedrigviskosen, basaltischen Schmelze bilden, wird das Magma so zähflüssig, dass seine Fließfähigkeit stark eingeschränkt wird. Gase können ebenfalls nicht mehr entweichen. In der Folge steigt der Druck im Inneren des Vulkans und es kann zu einer verheerenden Explosion kommen.

Das deutsch-britische Forscherteam entdeckte die Kristalle u.a. in vulkanischem Glas und in Lavaproben des Ätnas. Im Labor schmolzen sie die Lava bei Temperaturen von mehr als 1300 Grad Celsius und fanden heraus, dass sich die Nanolithen bilden, wenn sich die Schmelze sehr schnell abkühlte. In der Natur müssen natürlich erst einmal so hohe Temperaturen erreicht werden. Das trifft praktisch nur auf primäres Stamm-Magma zu, dass direkt aus dem Erdmantel aufsteigt. Zudem gilt zu bedenken, dass streng genommen bei Laborversuchen kein Magma entsteht, wenn bereits erkaltete Lavaproben geschmolzen werden. Es ist halt flüssige Lava, der eine entscheidende Komponente fehlt: Fluide Phasen! Sie beeinflussen im hohen Maß das Eruptionsgeschehen und verflüchtigen sich zum größten Teil während der Eruption.

Die Forscher sind der Überzeugung, dass so mancher katastrophaler Vulkanausbruch durch Nanolithen verschlimmert wurde. Sie möchten untersuchen, ob nicht vielleicht sogar der Vesuv-Ausbruch, der im Jahre 79 Pompeji zerstörte, durch Nanokristalle zustande kam.

(Quellen: https://advances.sciencemag.org/, MDR)

Piton Fournaise: Aufstiegswege lokalisiert

Eine neue Studie identifizierte die Oberflächen-nahen Aufstiegswege, die das Magma im Untergrund des Piton de la Fournaise nimmt, kurz bevor es zu einer Eruption kommt. Die Studie fand unter Zusammenarbeit des OVPF mit mehreren anderen Instituten statt. Unter diesen Instituten befanden sich die Universitäten von Grenoble und Yogyakarta.

Die Forscher bedienten sich GPS-Daten, die vor der Eruption im Juni 2014 gesammelt worden sind. Damals beendete der Piton Fournaise eine 41 Monate dauernde Ruhephase. Für diesen Vulkan war die Ruhephase außergewöhnlich lang, da er sonst 3-5 Mal pro Jahr eruptiert. Viele automatische GPS-Messstationen maßen die Bodendeformationen, die durch aufsteigendes Magma verursacht wurden. In einer digitalen Modellierung, wurde mit Hilfe einer Bayes’sche Inversionsmethode eine Art mechanischer Tomografie durchgeführt, die die Lage der magmatischen Gänge im Untergrund sichtbar machte. Es wurde der Magmenaufstieg bis in einer Tiefe von 7-8 km verfolgt.

Die Wissenschaftler sind die Meinung, dass mit ihrer neuen Methode künftig Vulkanausbrüche genauer prognostiziert werden könnten. Man könnte vor der Eruption die zu erwartende Lavamenge bestimmen und den wahrscheinlichsten Eruptionsort lokalisieren. Daraufhin könnten ggf. vorsorgliche Maßnahmen angeordnet werden. Dazu schreiben die Forscher: „Unsere Ergebnisse deuten auch auf Quellengeometrien hin, die mit beobachteten Eruptionsspalten und der Seismizitätsverteilung kompatibel sind. Im Falle eines endlichen Magma-Volumens, das an der endgültigen Dyke-Injektion beteiligt ist, ermöglichen die Quellvolumen-Schätzungen mit dieser Methode die Vorhersage des Volumens der eruptierten Lava.“

Meistens spielen sich die Eruptionen am Piton Fournaise im Gipfelbereich der Caldera ab, ohne dass es zu einer Gefährdung von Menschen kommt. In selteneren Fällen können sich allerdings auch Eruptionsspalten auf der Außenflanke des Vulkans öffnen und Ortschaften gefährden. So geschehen im Jahr 1977, als Lava den Ort Sante Rose erreichte und mehrere Häuser zerstört. Dabei wurde die Kirche von Lava eingeschlossen, aber nicht zerstört.
Quelle: OVPF, GRL