Stromboli: Vorzeichen der Paroxysmen entdeckt

Im letzten Jahr wurde die Liparische Insel Stromboli gleich von 2 großen paroxysmalen Eruptionen heimgesucht, bei denen ein Wanderer starb und mehrere Personen verletzt wurden. Zahlreiche Bootsfahrer entgingen nur knapp einer Katastrophe, als ein pyroklastischer Strom weit auf das Meer hinauslief. Die Paroxysmen ereigneten sich am 3. Juli und am 28 August 2019. Ein Team aus Wissenschaftler des INGV und IGP werteten in einer Studie sämtliche zur Verfügung stehende Beobachtungsdaten zwischen dem 15. November 2018 und 15. September 2019 aus und entdeckten dabei, dass einige Messwerte von der Norm abwichen. Diese könnten in Zukunft dazu benutzt werden Vorhersagen zu paroxysmalen Eruptionen zu treffen. Die Forscher hoffen, dass es gelingt ein Vorwarnsystem zu entwickeln. Sollte das gelingen, könnte es sein, dass der Aufstieg zum Vulkan wieder freigegeben wird, natürlich nur in Begleitung eines Bergführers, der via Funk mit dem Vulkanologischen Observatorium in Verbindung steht. Doch auch ohne besondere wissenschaftliche Forschung lässt sich sagen, dass sich vor größeren Eruptionen am Stromboli die normale Aktivität für gewöhnlich steigert. Dies geschieht über eine Periode von mehreren Tagen/Wochen. Doch gerade dann sind Neugierige besonders scharf darauf, den Gipfel des Vulkans zu stürmen. So wurde über Wochen eine Steigerung der Aktivität beobachtet, die mit einem Besucheransturm einherging. Bereits am 26. Juni gab es eine größere Explosion.

Die Forscher werteten als erstes die seismischen Signale aus und kamen zu dem Schluss, dass sich die Erdbebentätigkeit vor Veränderungen im System steigert. Sie schreiben in ihrer Arbeit dazu, dass im Allgemeinen alle seismischen Signale, die mit der Dynamik des Vulkans zusammenhängen, in den Perioden zunehmen, in denen sich die eruptive Aktivität verstärkt. Das folgende Bild zeigt vier Perioden zunehmender Seismizität entsprechend der Krise von 2014, die mit dem effusiven Ausbruch von August bis November ihren Höhepunkt erreichte, die Eruptionsphase von 2017-2018, die durch die Wiederaufnahme großer Explosionen und Lava-Emissionen gekennzeichnet ist, die Zunahme der eruptiven Aktivität in den Jahren 2018-2019, die nicht in signifikanten eruptiven Anomalien gipfelte, und schließlich die eruptive Phase des Sommers 2019, die mit dem Paroxysmus vom 3. Juli begann und sich mit der vom 28. August fortsetzte. Auffällig ist allerdings, dass sich die Tremor-Amplitude der 4. Phase erst nach den Paroxysmen änderte. Daher untersuchten die Forscher andere seismische Parameter.

Die 4 seismischen Phasen. © Springer/INGV

Das Team lenkte seine Aufmerksamkeit auf die seismischen Signale, die in direktem Zusammenhang mit der stombolianischen Aktivität stehen. Diese sogenannten VLP-Ereignisse sind Beben mit einer sehr langen Amplitude. Vor dem Paroxysmus vom 3. Juli variierte die Wellenform der VLP-Beben und es kam häufiger zu Oszillationen in Form einer größeren Wellenlänge der Signale. Die Anzahl solcher Ereignisse stieg in der Zeit vor dem 3. Juli deutlich an.

Die Infraschall-Sensoren verzeichneten am 3. Juli 3 Minuten vor dem Paroxysmus einen deutlichen Anstieg der Tremor-Amplitude. Im August ereignete sich vergleichbares 1 Minute vor der Eruption. Diese Daten ließen sich mit einer plötzlichen Dehnung korrelieren, die von einem Bohrloch-Dehnungsmesser (Extensometer) aufgezeichnet wurde. Diese Daten zeugen von einem sehr schnellen Magmenaufstieg.

Die Auswertung von Aufnahmen der Wärmebild-Kamera zeigten, dass sich gut eine halbe Stunde vor den Paroxysmen kleine Lavaströme im Krater bildeten. Als die Lavaströme auftraten, registrierte der Dehnungsmesser eine leichte Entspannung des Untergrundes. Das Geschah wenige Minuten vor dem plötzlichen Anstieg und dem finalen Magmenaufstieg.

Korrelation der Thermalbilder mit Amplitudendaten. © Springer/INGV

 

Die Arbeit bestätigt im Prinzip die bereits bekannten Vorzeichen eines Paroxysmus und korreliert sie mit den Messwerten. Auch an anderen Vulkanen nimmt die strombolianische Tätigkeit vor einem Paroxysmus zu und es beginnen kleinen Lavaströme zu fließen. Allerdings erfolgt dann nicht immer ein Paroxysmus. Generell sollten Vulkanwanderer alarmiert sein, wenn sich an einem Vulkan das Ausbruchsgeschehen ändert. Selbst leichte Variationen können einen sich anbahnenden großen Ausbruch andeuten.

(Quelle: https://www.nature.com/articles/s41598-020-67220-1)

Mayon mit 4 Paroxysmen

Gestern meldete PHILVOLCS 4 paroxysmale Phasen am Mayon, bei denen Lavafontänen gefördert wurden. Vulkanasche stieg dabei bis zu 2 km über den Krater auf. Das VAAC Tokyo registrierte hingegen nur 3 Aschewolken. Es sind weiterhin 2 Lavaströme aktiv, die eine Länge von 3 und 1,8 km erreichen. Lahare überschwemmten einen „highway“ und es kam zu massiven Verkehrsbehinderungen. Heute scheint es dagegen wieder ruhiger geworden zu sein, zumindest meldet das VAAC keine Aschewolken vom Mayon.

Sabancaya: Aktivität erhöht

Der Vulkan Sabancaya in Peru ist dieser Tage wieder besonders munter. Auf der LiveCam sieht man frequente Ascheeruptionen, die sich auch in der Seismik wiederfinden. Passend zu der gesteigerten Aktivität erschien ein Artikel in der peruanischen Zeitung Correro, in dem Ingemmet-Wissenschaftler Domingo Ramos erklärt, das die derzeitige eruptive Phase gut 10 Jahre anhalten könnte. Er vergleicht die jetzige Phase mit jener von 1986-97. Demnach verhält sich der Sabancaya heute ähnlich wie damals. Im Schnitt werden täglich 50 explosive Ascheeruptionen registriert. Der Wissenschaftler vermutet, dass sich die Eruptionen negativ auf die Gesundheit der Bewohner des Ortes Caylloma auswirken könnten. Zudem könnten die Ascheablagerungen die Ernte beeinflussen. Langzeitstudien von der letzten Eruption gibt es nicht, so dass diese Vermutungen erst noch in neuen Studien bestätigt werden müssen.

Kusatsu-Shiranesan: kurze Vorwarnung

Es kommen weitere Details über die Eruption des japanischen Vulkans ans Tageslicht. In einem Medienbericht heißt es, dass es 3 Minuten vor Beginn der Eruption Tremor gab, der von den Seismografen aufgezeichnet wurde. Den Behörden wird teilweise Versagen vorgeworfen und man wolle untersuchen, ob eine Warnung der Touristen möglich gewesen wäre. Diese hätten wohl möglich Schutz suchen können. Ich halte dies allerdings für ziemlich illusorisch. Selbst wenn Warnsirenen die Touristen alarmiert hätten, wären 3 Minuten wohl zu kurz gewesen, um sich vernünftigen Schutz zu suchen.

Mayon mit weiteren Paroxysmen

Die Aktivität am Mayon geht weiter. Gegenüber dem Vortag verringerte sich die Stärke der Eruptionen geringfügig. PHILVOLCS berichtet von 7 paroxysmalen Eruptionen mit Lavafontänen, welche Lavaströme speisten. Die Fontänen erreichten Höhen zwischen 150 und 500 m, die Vulkanasche stieg bis zu 3 km über den Krater auf. Es wurden pyroklastischer Ströme generiert, wobei die Seismik nur 1 Ereignis aufzeichnete. Es fließen 2 Lavaströme, die eine Länge von 3 und 1 km haben. Der Schwefeldioxid-Ausstoß war höher als am Vortag. Es wird weiterhin Inflation registriert. Die Daten von PHILVOLC reichen bis 2.30 Uhr Nachts zurück. 1 Stunde später registrierte das VAAC Tokyo die bis jetzt letzte Aschewolke. In den TV-Nachrichten hieß es heute Morgen, dass der Mayon keine Lava mehr fördert, der Druck im Inneren des Vulkans weiter zunehmen würde und jederzeit mit einer großen explosiven Eruption gerechnet werden müsste. Daher wollen die Behörden Anwohner zwangsevakuieren, die die Sperrzone bisher nicht verlassen haben. Die Menschen haben Angst vor Plünderungen, Bauern müssen ihr Vieh weiter versorgen und für viele Menschen gibt es keinen Platz mehr in den Notunterkünften.

Bei vielen der vergangenen Eruptionen am Mayon endete der Vulkanausbruch nach vergleichbarer Tätigkeit, wie wir sie in den letzten Tagen erlebten. Bei diesen Eruptionen hielt die Inflation weiterhin an, obwohl keine Lava mehr gefördert wurde und es kam ebenfalls zu Evakuierungen. Stellt sich die Frage, ob sich die Ereignisse wiederholen, oder ob es tatsächlich zu einer katastrophalen Eruption kommen wird.

Fuego: Paroxysmus lässt auf sich warten

Der -statistisch gesehen- fällig Paroxysmus am Vulkan Fuego in Guatemala blieb bisher aus. Die strombolianischen Eruptionen befinden sich auf moderatem Durchschnittsniveau. Glühende Tephra wird 150 m hoch ausgeworfen. Die Vulkanasche steigt bis auf Höhen von 4500 m ü.NN. Pro Stunde ereignen sich zwischen 5 und 8 dieser Ausbrüche. Ein Lavastrom wird noch nicht eruptiert. Dieser ist meistens das Signal für einen sich anbahnenden Paroxysmus.

Yellowstone: Erdbeben Mw 4,7

In der Nähe des Yellowstone-Vulkans ereignete sich letzte Nacht gleich 2 Erdbeben der Magnitude 4,7. Die Hypozentren lagen in 5 km Tiefe in Süd-Idaho und außerhalb der Nationalparkgrenze des Yellowstone. In der Gegend gibt es Heiße Quellen und ein altes Lavafeld.

Ätna: viel Neuschnee, wenig Asche

Update 08.02.2017: In der letzten Nacht legte Ätna scheinbar eine Pause in Sachen strombolianische Eruptionen ein. In unserer FB-Gruppe „volcanoes and volcanism“ wurde allerdings ein Bild eines Dampfringes veröffentlicht. Das deutet darauf hin, dass es tief im Förderschlot Eruptionen gegeben hat. Heute Morgen beendete der Neue Südostkrater (NSC) seine  nächtliche Pause und erzeugt wieder kleine Ascheeruptionen. Diese sind im Dampf des Zentralkraters, der genau über den NSC hinwegzieht, nicht immer einfach auszumachen.

Update: Nach 2 Tagen mit schlechtem Wetter und viel Neuschnee präsentiert sich Ätna in einem frischen Winterkleid. Erste (fast) wolkenfreie Blicke auf den Gipfel zeigten viel Dampf und gelegentliche Aschepuffs aus dem Neuen Südostkrater. Die Aktivität scheint ein wenig abgenommen zu haben. Diese Fluktuationen sind durchaus typisch für eine längere Aufwärmphase vor einem neuen Zyklus mit Paroxysmen. Dr. Boris Behncke vom INGV Catania schreibt dazu, dass ihn die jetzige Situation an den Februar 2012 erinnert. Damals kam es nach wochenlanger schwacher Gipfeltätigkeit zu einer Serie von Paroxysmen.

Originalmeldung: In den letzten Tagen war die strombolianische Tätigkeit am Ätna rückläufig, heute nimmt wieder deutlich zu. Auf der LiveCam kann man im Minutentakt Aschewolken aufsteigen sehen. Diese werden vom starken Wind sofort Richtung Norden verfrachtet und ihre genaue Größe lässt sich somit nicht bestimmen. Ich meine allerdings, dass inzwischen mehr Asche gefördert wird, als noch vor wenigen Tagen. Der Tremor ist noch unauffällig. Dafür zeigt MIROVA eine thermische Strahlung in Höhe von 25 MW an. Dies ist noch ein moderater Wert, deutet aber ein weiteres Aufheizen des Vulkans an. Ich denke, es wird demnächst wieder spannend werden, am mächtigsten Vulkan Europas.