Neue Studie zeigt mögliche Wege des Magmas am Merapi – strukturelle Verbindung zu den Nachbarvulkanen
Während am indonesischen Vulkan Merapi weiterhin ein Lavadom wächst, von dem regelmäßig glühende Lavalawinen und pyroklastische Ströme über die Flanken des Vulkans abgehen, beschäftigt sich eine im September 2026 in Geophysical Research Letters veröffentlichte Studie mit dem tiefen Untergrund des Vulkans. Sie liefert neue Erkenntnisse darüber, welche Strukturen im Untergrund den Aufstieg von Magma am Merapi beeinflussen könnten. Die Ergebnisse zeichnen das Bild eines komplex aufgebauten Vulkansystems, in dem Störungen, Klüfte und magmatische Gänge eine wichtige Rolle beim Magmatransport spielen.
Der Merapi ist einer der gefährlichsten Vulkane der Welt, was zum einen an seiner Eruptionsart liegt, die maßgeblich vom Magmatyp bestimmt wird, zum anderen aber auch durch seine Lage am Rand eines der wichtigsten Ballungsgebiete Javas. Dabei erhebt sich der Merapi nicht als einziger Vulkan der Region über Yogyakarta, sondern er bildet mit dem etwas größeren Merbabu und dem deutlich kleineren Telomoyo eine Kette eng beieinander liegender Feuerberge, zu der auch noch der Ungaran gehört. Zumindest vom Merapi ist bekannt, dass von ihm einst pyroklastische Ströme ausgingen, auf deren Ablagerungen Teile der Millionenstadt Yogyakarta errichtet wurden. Sollten sich heute vergleichbare Eruptionen ereignen, wären die Folgen fatal. Grund genug also, die Prozesse genau zu untersuchen, die für die Aktivität des Merapis maßgeblich sind.
Die Forscher untersuchten den Untergrund des Merapi-Merbabu-Telomoyo-Vulkankette mithilfe der seismischen Tomografie und der Analyse der sogenannten Azimutalanisotropie. Dabei wurden Daten von 42 Breitbandseismometern ausgewertet, die mit Hilfe des seismischen Rauschens gewonnen wurden, das überwiegend durch die Meeresbrandung an der ca. 50 Kilometer entfernten Küste erzeugt wurde. Zur Auswertung kamen die Daten der Rayleigh-Wellen. Die Messungen stammen zwar bereits aus den Jahren 2013 bis 2015 und spiegeln nicht die aktuelle Eruption wider, sondern ermöglichen einen detaillierten Blick auf die langfristige Struktur der oberen Erdkruste.
Die Studie identifizierte eine ausgeprägte Zone hoher Vs-Werte, die sich vom Süden des Merapi über den Merbabu bis zum Telomoyo erstreckt. Sie folgt ungefähr der bekannten Merapi-Merbabu-Verwerfung. Die Autoren interpretieren diese Struktur als relativ starres Krustenfragment, das die drei Vulkane strukturell miteinander verbindet. Unter dem Merbabu reicht die Hochgeschwindigkeitsanomalie bis etwa 10 km Tiefe.
Besonders auffällig ist zudem eine Zone mit niedrigen Geschwindigkeiten seismischer Wellen unterhalb des Merapi. Sie reicht bis in etwa 7 bis 8 Kilometer Tiefe und befindet sich vor allem südwestlich des Vulkans. Niedrige Wellengeschwindigkeiten können auf stark zerklüftetes Gestein, Fluide oder teilweise geschmolzenes Material hinweisen. Zusammen mit anderen geophysikalischen Untersuchungen ergibt sich der Verdacht auf einen fluid- und magmatisch beeinflussten Bereich im Untergrund.
Noch interessanter ist die ausgeprägte seismische Anisotropie. Unter dem Merapi erreicht sie Werte von etwa 6 bis 7 Prozent und ist bis in 8 Kilometer Tiefe besonders deutlich ausgeprägt. Die bevorzugte Richtung der Anisotropie verläuft ungefähr Nordnordwest–Südsüdost. Diese Orientierung entspricht in etwa dem Verlauf der Merapi-Merbabu-Störung. Nach Interpretation der Autoren könnten ausgerichtete Klüfte und annähernd vertikale Magmagänge für dieses Muster verantwortlich sein.
Damit entsteht ein Modell, nach dem das Magma nicht völlig beliebig durch die Kruste aufsteigt aber auch nicht an einen Förderschlot gebunden ist. Vielmehr können vorhandene Störungen und Klüfte als bevorzugte Aufstiegswege dienen. Die Merapi-Merbabu-Störung könnte dabei eine wichtige strukturelle Rolle spielen. Interessanterweise unterscheidet sich der Untergrund des Merbabu deutlich vom Merapi. Dort dominiert eine Zone hoher seismischer Wellengeschwindigkeiten, die auf relativ kompaktes und stärker konsolidiertes Gestein schließen lässt. Das könnte ein Grund dafür sein, dass der Merbabu zuletzt im Jahr 1797 ausbrach: die Schmelze im Untergrund ist erstarrt und die Aufstiegswege verdichtet bzw. zementiert.
Die Ergebnisse sind auch in Bezug auf die aktuelle Aktivität des Merapi interessant, die von anhaltendem Domwachstum geprägt ist. Die am Dom austretende Lava könnte in Form von Magma entlang der Strukturen aufsteigen, die in den bereits mehr als 10 Jahre alten Datensätzen entdeckt wurden.
Die Ergebnisse legen nahe, dass die Störungszonen und Klüfte der oberen Kruste den Magmatransport wesentlich mitbestimmen. Das Speicher- und Fördersystem des Merapi passt somit in das Bild, welches viele jüngere Studien an unterschiedlichen Vulkanen zeigen: Die klassische Vorstellung einer Magmakammer unter dem Vulkan, von der ein senkrechter Schlot zum Krater aufsteigt, scheint generell absurd vereinfacht zu sein. Vielmehr befindet sich unter dem Merapi – wie unter vielen Vulkanen, die weiterentwickelte Laven hervorbringen – ein komplexes System aus Magmareservoirs, Gängen und strukturellen Schwächezonen, die als Magmaaufstiegswege dienen.
Quelle der Studie: Ramadhan, I. et al. (2026): Crustal Shear-Wave Velocity and Azimuthal Anisotropy Imaging Reveals the Merapi-Merbabu-Telomoyo Volcanic Chain, Central Java. Geophysical Research Letters, 53(18). https://doi.org/10.1029/2026GL123165, Lizenz der CC