Iliwerung: submarine Eruption

Der Vulkan in Indonesien zeigt bereits Anfang August erste Anzeichen für sein Erwachen: es wurde fumarolische Aktivität beobachtet. Am 19 August traten Schwarmbeben mit 81 Events innerhalb von 90 Minuten auf.  Ein Tag später kam es aus dem unterseeischen Krater Hobal zu einer Eruption. Das Wasser verfärbte sich gelb und ein 2 km hohe Dampfwolke stieg auf. Die Warnstufe wurde auf „gelb“ erhöht.

El Hierro: Aktivität hat sich verstärkt!

Der submarine Vulkanausbruch im Süden der Kanareninsel El Hierro hat sich wieder verstärkt. Gegen Mitternacht zeigte die Tremorgrafik starke Pulse, die auf phreatomagmatische Explosionen am Förderschlot hindeuten. Gleichzeitig kochte der Jacuzzi auf und es waren Gasflammen zu beobachten, die vermutlich von aufsteigenden Lavaklasten ausgingen. Es ereignete sich eine Bebenserie mit 5 Beben die eine Magnitude größer als 2 hatten und einem Beben mit einer Magnitude größer 3. Die Hypozentren befanden sich südwestlich der Eruptionsstelle in ca. 13 km Tiefe.

El Hierro: Inselgeburt lässt auf sich warten

Chris und ich sind von unserem 1-wöchigen Aufenthalt auf El Hierro zurück. Kurz vor unserer Ankunft am 8.11.2011 ereignete sich der bisherige Höhepunkt des submarinen Vulkanausbruchs, als mehrere Meter hohe Wasserdome aufstiegen. Die Wasserdome waren von braun-gelb-grauer Farbe und transportierten Gase und Lavabrocken an die Wasseroberfläche. Danach nahm die sichtbare Aktivität wieder ab.

Der obere Förderschlot liegt ca. 1 km vor der Küste. Zeitweise entgaste er und Blasen brodelten am Jacuzzi. Zudem bildeten sich Bimsstein-Teppiche und gelblicher Schaum. Das Wasser war auf einer großen Fläche grünlich verfärbt. Gelegentlich roch es schwach nach Schwefelwasserstoff. An unserem Abreisetag (14.11.2011) steigerte sich die Aktivität ein wenig. Es stiegen bis zu 100 cm große Lavabrocken auf, die auf der Wasseroberfläche schwammen und dampften. Nach der Abkühlung gingen sie wieder unter.

Die an verschiedenen Stellen erwähnten Augenzeugenberichte lokaler Vulkanspotter erscheinen mir sehr subjektiv zu sein. Unsere Recherchen konnten die Berichte von pyroklastischen und glühenden Material nicht bestätigen. Noch sahen wir auf langzeitbelichteten Fotos Rotglut. Die Lavabrocken steigen nicht aufgrund explosiver Kräfte auf, sondern weil sie gasreich sind und solange schwimmen, bis sie abkühlen und ihre Schwimmfähigkeit verlieren.

Örtlichen Presseartikeln konnten wir entnehmen, dass es sich bei der geförderten Lava um eine neue Lava-Art handeln soll, die bisher noch nicht beschrieben wurde. Mitarbeiter des IGN konnten uns dazu allerdings nichts sagen, da die Proben ins Institut nach Madrid geschafft wurden. Scheinbar ist der interne Informationsaustausch einseitig. Auch die genaue Wassertiefe über den Förderschlot konnten uns die Institutsmitarbeiter vor Ort nicht mitteilen. Die letzte Messung, die zu einem Resultat führte, betrug 110 m. Der jetzige Schätzwert liegt zwischen 110 und 65 m Wassertiefe. Das Forschungsschiff kann in dem getrübten Wasser offensichtlich nicht genau messen. Unbekannt war auch die Lage des 2. Förderschlotes, der sich ca. 6 km vor der Küste befinden sollte. Da der Tremor weiterhin hoch ist, nehme ich an, dass dort die meiste Lava austritt.

Die Bewohner von La Restinga mussten jeden Abend um 18 Uhr den Ort verlassen. Der Küstenabschnitt wurde restriktiv gesperrt. Die Menschen fühlen sich im Stich gelassen, da der Informationsaustausch auch in diesem Bereich nicht funktioniert. Ich habe den Eindruck gewonnen, dass sie nicht hinreichend aufgeklärt wurden. Einige Bewohner standen am Rande der Panik, als eine Brise leichten Schwefelgeruch heranwehte.

Der weitere Verlauf der Eruption ist nur schwer zu prognostizieren. Theoretisch kann der submarine Vulkanausbruch über Monate und Jahre auf schwachem Niveau weitergehen, ohne dass sich Sichtbares tut. Genauso ist die Geburt einer neuen Insel möglich. Denkbar sind auch die Öffnung weiterer Eruptionszentren und eine Verlagerung des Ausbruchs an Land oder das plötzliche Ende der Aktivität.

Inzwischen richtet sich die Aufmerksamkeit auf den Inselnorden. Bei El Golfo sehen die Behörden die Gefahr der Entstehung eines 2. Eruptionsherds und bereiten die Bevölkerung des Ortes Frontera auf eine schnelle Evakuierung vor. Unklar ist nach wie vor, ob sich ein neuer Schlot an Land, oder Unterwasser öffnen wird.

El Hierro: surtseyanischer Vulkanausbruch

Der submarine Vulkanausbruch vor der Kanareninsel El Hierro ist nun in das surtseyanische Stadium übergegangen. Erste geysirartige Wasserfontänen sind beobachtet worden. Sie stiegen zwischen 10 und 20 Meter hoch auf. Es gibt auch Berichte von Wasserdampfexplosionen die magmatisches Material gefördert haben sollen. Somit steigt die Wahrscheinlichkeit, dass in nächster Zeit magmatophreatische Eruptionen zu sehen sein könnten. Das Endresultat wäre die Geburt einer neuen Insel.

Ob, und wann dieses tatsächlich eintritt ist nicht vorhersagbar. Die Eruption kann jederzeit enden, oder sich so verstärken, dass alles sehr schnell geht.

Die surtseyanische Ausbruchsform erhielt ihren Namen von der isländischen Vulkaninsel Surtsey, die 1963 geboren wurde.

Der Tremor ist hoch und auf dem Spektral-Seismogramm sind die geysirartigen Explosionen in der Verschiebung des Spektrums zu sehen.

Submarine Vulkanausbrüche und neue Inseln

Vulkane die sich am Meeresboden bildeten sind die häufigsten Vulkane der Welt. Während es nur ca. 1900 aktive Vulkane an Land, bzw. oberhalb des Wassers gibt, wird die Zahl der submarinen Vulkane weitaus höher eingeschätzt. Da die Tiefsee zum großen Teil unerforscht ist, kann die Zahl hier nur geschätzt werden; manche Quellen sprechen von mehr als 1.000.000 Unterwasser-Vulkane. Diese fördern ungefähr 75 % der jährlich ausgestoßenen Lavamenge. Die meisten dieser Ausbrüche laufen im Verborgenen ab und werden nicht entdeckt.

Submarine Vulkane entstehen besonders entlang der mittelozeanischen Rücken und hinter den Subduktionszonen der Tiefseegräben. Aber auch vor den Tiefseegräben gibt es Vulkane. Diese wurden erstmalig im Jahr 2006 in einer Wassertiefe von  5000 m entdeckt und „petit spots“ genannt. Sie entstehen auf dem abtauchenden Teil der ozeanischen Platte. Da sich die Platte kurz vor der Subduktionszone verbiegt bilden sich Risse in der Kruste. Durch diese kann Magma aufsteigen und lässt die gut 50 m hohen Vulkankegel entstehen. Zudem gibt es Unterwasser-Vulkane die sich über Mantelplume bilden, den sogenannte „hot-spots“,  mitten in den tektonischen Platten der Ozeanböden.

An den mittelozeanischen Rücken bilden sich Spaltenvulkane aus denen dünnflüssiger tholeiitischer Basalt (sogenannte MORBs) quillt. Während die ozeanischen Intraplattenvulkane über „hot spots“ auch noch dünnflüssige Basaltlaven fördern, ändert sich der Chemismus der Laven an Subduktionszonen. Hier wird zähflüssigere subalkalische Lava gefördert, die oft explosiv austritt, oder Lavadome bildet. Hinter den Subduktionszonen zweier ozeanischer Platten tauchen zahlreiche Vulkane in Gruppen auf und bilden vulkanische Inselbögen.

Submarine Vulkane in den Platten, oder an den Kontinentalrändern der Subduktionszonen formieren sich zu „seamounts“. Das sind steil aufragende Vulkankegel, deren Flanken häufig instabil sind. Wenn eine Vulkanflanke Unterwasser abschert, kann ein Tsunami entstehen. Der wohl bekannteste „seamount“ im Mittelmeer ist der Mount Marsili vor Italien.

Jeder Inselvulkan hat als submariner Vulkan angefangen, aber nur die wenigsten submarinen Vulkane erreichen die Wasseroberfläche. Häufig ist die Erosionsrate höher als die Förderrate der Lava, so dass oberflächennahe submarine Vulkane schnell wieder abgetragen werden. In den seltensten Fällen etabliert sich eine stabile Insel. In den letzten hundert Jahren konnten sich nur Anak Krakatau und Surtsey dauerhaft gegen die Wellen behaupten.

Wenn die vulkanische Aktivität einer kleineren Vulkaninsel aufhört, wird diese wieder von den erosiven Kräften abgetragen. In tropischen Gewässern mit Riffbildung kann ein Atoll entstehen.

Unterwasser tritt die Lava meistens effusiv in Form von Kissenlava aus. In größeren Tiefen hat das Meerwasser eine Temperatur von ca. 1 Grad Celsius und austretende Lava kühlt oberflächlich schnell ab. Es entstehen kurze Lavaströme, die wie aneinander gereihte Kissen aussehen. Im Inneren der Lavakissen ist das Gestein geschmolzen und wenn weitere Schmelze nachströmt bricht das Kissen auf, die Schmelze tritt aus und ein weiteres Kissen entsteht.

In flacherem Wasser kann es zu Wasserdampfexplosionen kommen, welche die Kraft der Eruption verstärken. Die Geburt einer neuen Insel ist daher meistens ein gewaltiges Spektakel mit hoch aufsteigenden Dampfwolken und starken Explosionen, die Lavafetzen mit hoch reißen. In Wassertiefen größer 200 m verhindert der hohe Druck der Wassermassen starke Explosionen.

Eine generelle Gefahr bei submarinen Vulkanausbrüchen besteht darin, dass Wasser in die Magmakammer eindringt. Das kann zu starken magmatophreatischen Explosionen führen, die sogar eine ganze Insel sprengen können. Solche Vorkommnisse sind allerdings sehr selten.

Submarine Vulkane deren Ausbrüche deutlich sichtbare Spuren Überwasser verursachen, waren in den letzten Jahren vor allem am zirkumpazifischen Feuerring aktiv. Allein beim Archipel von Tonga sind 36 aktive submarine Vulkane bekannt. Im März 2009 brach einer diese Feuerspeier zwischen den kleinen Vulkaninseln Hunga Tonga und Hunga Ha’apai aus und schleuderte Lava, Wasser und Dampf hoch in die Luft. Die Explosionen wirbeln Sedimentablagerungen auf die das Wasser zusätzlich trüben.

Selbst bei submarinen Vulkanausbrüchen in großen Tiefen besteht eine Gefahr für den Schiffsverkehr: ausperlende Gasblasen können die Tragfähigkeit des Wassers verringern und so Schiffe zum Sinken bringen. Ausströmende Gase und steigende Wassertemperaturen sind Todesfallen für Fische.

Der jüngste submarine Vulkanausbruch begann im Oktober 2011 vor der Kanareninsel El Hierro. Wenige Kilometer vor der Küste öffneten sich mindestens 2 Förderschlote. Es besteht die Möglichkeit, dass sich der Ausbruch Richtung Land verlagert.

Unterseevulkan im Mariana-Ridge

Das Inselarchipel im Pazifik ist Schauplatz einer spektakulären Unterwassereruption. Ein Vulkan in 300 m Wassertiefe brach aus und ließ über Wasser eine Aschewolke aufsteigen. Berichten zufolge soll die Asche bis zu 12 km hoch aufgestiegen sein. Um welchen Unterssevulkan es sich handelt ist unklar; Anatahan und Sarigan stehen zur Auswahl.