Campi Flegrei: Studie errechnet kritische Phase 2033

Neue Studie zur Bodenhebung der Campi Flegrei sieht kritische Übergangsphase um 2033

Der süditalienische Calderavulkan Campi Flegrei war in den letzten Tagen vergleichsweise ruhig, und schon sehen Optimisten eine nachhaltige Entspannung der Situation. Allerdings wechselten sich in den vergangenen Jahren – insbesondere seit der stark angestiegenen Aktivität ab 2018 – immer wieder unruhige mit scheinbar ruhigeren Phasen ab. Studien belegen zudem, dass es phasenweise zu einem Nachlassen der Seismizität kommen kann, da sich der Untergrund in Zeiten erhöhter Aktivität reorganisiert und Spannungen auf andere Weise abgebaut werden. Nun ist eine weitere Studie als Preprint veröffentlicht worden, die darauf hindeutet, dass das magmatische System um das Jahr 2033 eine kritische Phase erreichen könnte. Der Weg dahin verläuft nicht linear oder exponentiell steigend sondern unterliegt Schwankungen, wie wir sie aktuell beobachten.

Die Studie „Accelerating unrest at Campi Flegrei signals a critical transition within the next decade“ analysiert die aktuelle Unruhe der Caldera bei Neapel anhand geodätischer, seismischer und geochemischer Daten. Im Zentrum steht die Frage, ob die seit 2005 beobachtete Bodenhebungsphase auf einen bevorstehenden Vulkanausbruch hindeutet oder auf einen grundlegenden Systemübergang anderer Art.

Die Autoren um Davide Zaccagnino (INGV und SUSTech) zeigen, dass sich die Entwicklung der letzten zwei Jahrzehnte mathematisch besser durch ein sogenanntes Finite-Time-Singularity-Modell (Singularität in endlicher Zeit) beschreiben lässt als durch ein exponentielles Wachstumsmodell. In diesem Ansatz wird angenommen, dass sich beobachtete Größen – etwa die Bodenhebung oder die kumulative seismische Energie – nicht einfach stetig beschleunigen, sondern sich einem theoretischen „kritischen Zeitpunkt“ annähern, an dem sich das Systemverhalten grundlegend ändern kann.

Dabei handelt es sich jedoch nicht um die Vorhersage eines konkreten Ereignisses, sondern um einen mathematischen Hinweis auf einen möglichen Übergang in ein neues dynamisches Regime. Ein solcher Übergang kann sich in unterschiedlicher Form äußern, etwa durch eine Verstärkung oder Abschwächung der seismischen Aktivität, eine Veränderung der Hebungsdynamik oder – in seltenen Fällen – auch durch einen Vulkanausbruch. Ebenso ist eine Umverteilung von Spannungen im Untergrund möglich, die zu einer veränderten oder auch rückläufigen Deformation führen kann.
Dieser kritische Zeitpunkt, der im Bereich zwischen 2030 und 2034 liegt (mit einer zentralen Schätzung um 2033) ist kein physikalisch festgelegter Termin und auch kein prognostizierter Zeitpunkt eines Vulkanausbruchs ist. Er ergibt sich ausschließlich aus der mathematischen Anpassung eines idealisierten Modells an die aktuellen Daten.

Das Modell beschreibt im Wesentlichen ein System mit positiven Rückkopplungen: Eine zunehmende magmatische Fluidzufuhr erhöht den Druck im Untergrund, was wiederum Rissbildung und Seismizität verstärkt. Die Bodenhebung kann bis 2033 einen Wert von 4 m erreichen. In 2026 steuert sie auf 1,7 Meter zu. In dem mathematischen Modell erscheint die Dynamik so, als würde sie sich einem „Endpunkt“ annähern an dem die Bodenhebung nicht weiter steigen kann. Die beschleunigte Entwicklung ist dem mathematischen Modell zufolge nicht unbegrenzt und kann nicht in gleicher Form fortgesetzt werden. Daher muss sie schließlich im genannte Zeitrahmen in einen anderen Zustand übergehen.

Der sogenannte kritische Zeitpunkt ist nicht mit einem Vulkanausbruch gleichzusetzen. Ein solcher Übergang kann verschiedene Formen annehmen: eine Stabilisierung der Aktivität, eine Umverteilung der Spannungen im Untergrund, eine Abschwächung der Unruhe oder auch eine eruptive Phase. Welche dieser Entwicklungen tatsächlich eintritt, lässt sich aus dem Modell allein nicht ableiten.

Ein weiterer zentraler Punkt der Arbeit ist die zunehmende Unsicherheit der Prognosen nahe dieses theoretischen Zeitfensters. Je näher sich das System dem modellierten kritischen Punkt nähert, desto stärker wirken sich kleine Unsicherheiten in den Messdaten auf die Vorhersagen aus. Damit wird deutlich, dass solche Modelle zwar wertvolle Hinweise auf langfristige Trends liefern, jedoch keine präzisen Vorhersagen einzelner Ereignisse ermöglichen.

Insgesamt bietet die Studie eine mathematische Beschreibung eines sich phasenweise beschleunigenden geophysikalischen Prozesses. Sie zeigt, dass sich Campi Flegrei in einem komplexen, nichtlinearen Übergangszustand befindet, dessen zukünftige Entwicklung unsicher bleibt und nur durch kontinuierliche Beobachtung weiter eingegrenzt werden kann.

Die Studie grenzt den Zeitraum einer Systemänderung zeitlich auf die Periode 2030 bis 2034 ein. Dann könnte es zu einem Vulkanausbruch kommen oder zu einer Reorganisation des Spannungsabbaus Tatsächlich ist dann auch ein Stopp der Bodenhebungsphase und das Einsetzen einer Subsidenz denkbar, vereinfacht ausgedrückt, weil es aus mathematischer Sicht nicht „ewig so weitergehen“ kann.

Die Studie liefert keine Antwort auf die Frage, was genau passieren wird, nur dass sich etwas signifikant ändern wird, vorausgesetzt, der aktuelle Trend zur Druckbeaufschlagung hält weiter an. Sie schließt auch nicht aus, dass die Hebungsphase früher enden könnte. Nicht geklärt wird die Frage, wie Infrastruktur auf 4 Meter Bodenhebung reagieren wird.

(Quelle: Zaccagnino, D., Sornette, D., Iaccarino, A. G., & Picozzi, M. (2026). Accelerating unrest at Campi Flegrei signals a critical transition within the next decade. arXiv preprint arXiv:2604.25204.)