Verborgene Vulkanverbindungen: Neue Studie zeigt überraschenden Magmalink zweier Vulkane im Süden Japans
Japan gilt als eine der aktivsten vulkanischen Regionen des Pazifischen Feuerrings, wobei besonders die Vulkane im Süden als ausgesprochen aktiv und gut erforscht gelten – und doch überrascht die Wissenschaft immer wieder mit neuen Erkenntnissen darüber, wie komplex das unterirdische System der Insel Kyūshū tatsächlich ist. Eine Studie eines Forscherteams um E. Brothelande von der University of Miami zeigt, dass zwei der bedeutendsten Vulkane der Region – die Aira-Caldera mit dem aktiven Sakurajima sowie die Kirishima-Vulkangruppe – tiefer miteinander verbunden sein könnten, als bislang angenommen.
Die Aira-Caldera liegt im Süden Kyūshūs, eingebettet in die Meeresbucht von Kagoshima. Der eindrucksvolle Stratovulkan Sakurajima dominiert hier nicht nur die Landschaft, sondern auch den Alltag der Bevölkerung: Mehrmals pro Woche – oft sogar mehrmals am Tag – kommt es zu kleineren Explosionen und Ascheemissionen. Die Aktivität ist anhaltend, aber vergleichsweise moderat, wobei GPS-Messungen über viele Jahre eine stetige Inflation des tieferliegenden Magmareservoirs belegen, was ein Hinweis darauf ist, dass kontinuierlich Magma aus dem Mantel in das System nachströmt.
Rund 60 Kilometer nordöstlich erhebt sich die Kirishima-Vulkangruppe, ein Komplex aus mehr als 20 einzelnen Vulkanzentren. Besonders bekannt ist der Shinmoedake, der 2011 und 2017 mit einer Serie explosiver Ausbrüche und starkem Lava-Dom-Wachstum international Aufmerksamkeit erregte. Seitdem zeigt das System immer wieder Phasen erhöhter Aktivität mit explosiven Eruptionen, so auch 2025. Messdaten deuten auf ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Magmazufuhr und periodischer Entgasung hin.
Die beiden Vulkane liegen in der Kagoshima-Rift-Zone. Sie bildet eine lokal ausgeprägte Dehnungszone im südlichen Kyūshū, die eng mit der Dynamik des Back-Arc-Rifts infolge der Subduktion am Ryūkyū-Graben verknüpft ist. Die beiden Vulkane haben also eine tektonische Verknüpfung.
Die neue Studie analysierte geodätische Messungen aus den Jahren um die Shinmoedake-Eruption von 2011. Zu dieser Zeit war auch der Sakurajima sehr aktiv. Computermodellierungen der Daten lieferten ein Ergebnis, das ebenso erstaunlich wie eindeutig ist: Während das Kirishima-System im Jahr 2011 schlagartig Magma freisetzte und inflationäre Bodenhebung zeigte, setzte in der Aira-Caldera fast zeitgleich eine deutliche, zuvor Deflation ein und der Boden, der sich zuvor 20 Jahre lang gehoben hatte, begann sich zu senken. Die Forscher schlussfolgern daraus, dass beide Systeme durch ein gemeinsames tiefes Reservoir verbunden sein könnten. Magma scheint – zumindest episodisch – zwischen den Vulkanen „umzupumpen“, was bedeutet, dass Aktivität an einem Vulkan unmittelbare Auswirkungen auf den anderen haben kann.
Für die Region Kyūshū bedeutet dies eine wichtige Erweiterung des bisherigen Gefahrenbildes. Die Vulkane arbeiten offenbar nicht isoliert, sondern als Teile eines vernetzten Systems. Eine zukünftige größere Eruption könnte daher nicht nur lokal, sondern regional beeinflusst werden – ein Aspekt, der für das vulkanologische Monitoring und für den Zivilschutz gleichermaßen relevant ist.
Die angewandten Techniken der Forschung lassen sich vielleicht auch an anderen Vulkanen anwenden, denn es gibt mehrere benachbarte Vulkane, bei denen man seit langem vermutet, dass die Magmenreservoire verlinkt sein könnten. Zu diesen Feuerbergen zählen unter anderem Mauna Loa und Kilauea (wo die Verlinkung inzwischen ebenfalls nachgewiesen wurde), als auch der Vesuv und die Campi-Flegrei-Caldera.
Quelle: Brothelande, E., Amelung, F., Yunjun, Z. et al. Geodetic evidence for interconnectivity between Aira and Kirishima magmatic systems, Japan. Sci Rep 8, 9811 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-28026-4, Lizenz der CC