Review Vulkanausbruch Ätna: Paroxysmus am 13.01.2011

Das INGV Catania veröffentlichte einen ausführlicheren Bericht über den Vulkanausbruch, der sich in der Nacht zum 13.01 am Ätna ereignete. Die Eruption begann mit strombolianischen Eruptionen und steigerte sich um 22.48 Uhr zu konstanten Lavafontänen die eine Höhe von 500 m erreichten. Zudem stieg eine Aschewolke mehrere Kilometer hoch, was zur Sperrung des Flughafens Catania führte.

Ein massiver Lavastrom teilte sich in 3 Arme und floss in das Valle del Bove. In sehr kurzer Zeit erreichte er den Talboden und stagnierte hinter dem Mt. Centenarie. Normalerweise benötigen Lavaströme mehrere Tage um diese Distanz zurückzulegen. Das lässt vermuten, dass die Lava sehr dünnflüssig gewesen sein muss und die Förderrate extrem hoch gewesen war.

Gesteinsanalysen zeigen, dass die Lava aus einem „primitiven“ Magma entstanden ist, dass große Ähnlichkeiten mit dem Magma der Paroxysmen im Jahr 2000 aufweist. Primitiv bedeutet hier wenig differenziert, also ein basaltisches Stamm-Magma, dass schnell aufgestiegen ist. Es liegt die Vermutung nahe, dass es sich hierbei nicht um ein Einzelevent handeln wird und weitere Ausbrüche in den nächsten Wochen folgen könnten.

Der Pitkrater an der Ostflanke des SE-Krater-Kegels hat nun damit begonnen einen eigenen Kegel aufzubauen.

Vulkanische Blitze und Gewitter

Vulkanische Gewitter entstehen besonders in den Eruptionswolken vulcanischer und plinianischer Vulkanausbrüchen. Vereinzelt treten Blitze aber auch bei kleineren Eruptionen auf.  Bei verschiedenen Gelegenheiten auf Anak Krakatau, am Ätna, Sinabung und Sakura-jima konnte ich schon vulkanische Blitze beobachten. Sie bildeten sich in den Aschewolken strombolianischer Eruptionen. Die Blitze entstanden meistens zwischen 5 und 10 Sekunden nach der Explosion.

Bei diesen vulkanischen Gewittern stören die neuen Oberflächen der fragmentierten Lava das elektrostatische Gleichgewicht. Neben der Anzahl der Partikel scheint die Anfangsgeschwindigkeit der aufsteigenden Tephra entscheidend für die Bildung von vulkanischen Blitzen zu sein. Zumindest bei den strombolianischen Eruptionen traten die Blitze vornehmlich auf, wenn die Eruptionswolke ungewöhnlich schnell aufstieg, der Gasdruck der Explosion also besonders hoch war.

Tagsüber sind elektrischen Entladungen in einer Eruptionswolke kaum zu sehen, wohl aber zu hören! An Gewittergrollen kann ich mich nur schwach erinnern, was in meinem Gedächtnis haften geblieben ist, ist das knisternde Geräusch statischer Elektrizität, das einem die Nackenhaare aufstellt.

Indes sind wissenschaftliche Untersuchungen dieses Naturphänomens recht selten, denn auch bei großen Eruptionen treten Blitze nicht zwangsläufig auf. So scheint es auch auf die atmosphärischen Bedingungen anzukommen, ob vulkanische Gewitter entstehen, oder nicht. Ronald Thomas vom NMT in Socorro ging dieser Frage im Januar 2006  am Mount St. Augustine in Alaska nach und installierte in 100 km Entfernung zum Vulkan zwei Messgeräte. Diese zeichneten die Richtung der Radiowellen-Emissionen auf, die bei elektrischen Entladungen entstehen. Am 28 Januar brach der Augustine aus und produzierte 4 größere Eruptionen, von denen Aschewolken, mehrere Kilometer hoch aufstiegen. Die Detektoren registrierten gleich in der ersten Eruptionswolke zwei Phasen elektrischer Entladungen. Als erstes wurden zu Beginn der Eruption direkt über dem Krater unzählige Mikroentladungen registriert, die in einigen sehr energiereichen Blitzen gipfelten. Daraus folgerten die Forscher, dass die heiße Tephra bereits im Förderschlot eine starke positive Ladung aufwies.

Während einer zweiten Blitzphase, die ca. 3 Minuten nach der ersten Explosion begann, registrierte Thomas über 300 Blitze, die von der Eruptionswolke ausgingen. Der längste Blitz war dabei 15 km lang. Dieses vulkanische Gewitter ähnelte einem Konventionellen. Neben der elektrischen Restladung der Tephra aus dem Initialstadium der Eruption, bauten sich in der Aschewolke elektrische Ladungen durch den Zusammenstoß der Aschepartikel auf. Ähnliches geschieht bei normalen Gewittern in Wolken, wenn Eiskristalle aufeinander treffen.

Zusätzlich registrierten die Messgeräte einen ca. 4 km langen Blitz, der vom Gipfel des Vulkans senkrecht in den Himmel schoss, um dann horizontal in die abdriftende Aschewolke  abzuknicken. Das lässt die Schlussfolgerung zu, dass sich am Gipfel selbst negativ Ladungen aufbauten, die sich hin zu einer positiv geladenen Aschewolke entluden.

Vulkanische Blitze spielen auch eine Rolle bei einer Theorie zur Entstehung des Lebens auf der Erde. Die Prozesse, bei denen aus anorganischer Materie organische Moleküle entstehen, wurden mittlerweile zum Teil in Laborversuchen nachempfunden. Bereits 1953 wiesen die Chemiker Miller und Urey in ihrem „Ursuppen-Experiment“ nach, dass aus Ammoniak, Wasserstoff und Methan Aminosäuren und Fettsäuren entstehen, wenn ihnen Energie in Form von Blitzen zugeführt wird. Das funktioniert aber nur unter dem Einfluss eines reduzierenden Milieus, also einer Atmosphäre – ohne freien Sauerstoff. Allerdings zerfallen die empfindlichen Bausteine des Lebens unter solchen Bedingungen schnell. Damit sie stabil bleiben, ist eines notwendig: Wasser.

Bedingungen, wie sie zur Entstehung von Leben notwendig sind, gab es nur in der Nähe urzeitlicher Vulkane. Dort konzentrierten sich nicht nur die erforderlichen anorganischen Verbindungen, sondern es herrschte auch das notwendige reduzierende Milieu vor. Zudem spien die Vulkane Wasser in Form von Wasserdampf aus, der schnell an feinen Partikeln kondensierte. Unter Energiezufuhr in Form von Blitzen, die häufig mit Vulkanausbrüchen einhergehen, entstehen unter diesen Bedingungen tatsächlich stabile organische Moleküle.

Fantastische Fotos eines vulkanischen Gewitters am Eyjafjallajökull stammen von Thorsten Böckel. Er hat sie bei den Geonauten gepostet.

Vulkanausbruch am Ätna auf Sizilien

Der gestern beschriebene Tremor endete tatsächlich in einem Vulkanausbruch am Ätna: Abends setzte strombolianische Tätigkeit aus dem Pitkrater auf der Flanke des SE-Krater-Kegels ein. Gegen 21 Uhr begann Lava überzufliessen und ein Lavastrom ergoss sich über den Hang Richtung Valle del Bove. Die strombolianische Tätigkeit hielt bis in die frühen Morgenstunden des heutigen Tages an. Der Tremor nahm nachts plötzlich ab und bewegt sich nun wieder auf normalem Niveau.

Auf der Thermalkamera des INGV sieht man die Hitzeanomalie des Lavastroms. Vulkanologe Boris Behncke berichtet auf seiner Flicker-Seite über die aktuellen Geschehnisse. Auf seinen Bildern sieht man, dass der Lavastrom sehr groß war. Auf anderen Aufnahmen ist zu sehen, dass die Lava tatsächlich bis weit hinab in das Valle del Bove gefloßen ist. Unglücklicher Weise ist die Website des INGV derzeit offline, möglicherweise aufgrund zu großem Ansturm. Daher hier eine Link zu einer alternativen WebCam.

Steigender Tremor am Ätna

Wie das INGV Catania berichtet, wird seit Gesternabend ein Anstieg des Tremors festgestellt. Auch der Ort des Tremors verlagerte sich vom NE-Krater unter den SE-Krater. Heutemorgen war dort am Pitkrater auf der Ostflanke Entgasung zu beobachten. Ein baldiger Vulkanausbruch wird immer wahrscheinlicher.

Ätna mit strombolianischer Aktivität

Gestern Abend begann der Ätna auf Sizilien mit einer neuen eruptiven Phase! Aus dem Pitkrater auf der unteren Flanke des SE-Krater-Kegels, förderten strombolianische Eruptionen glühende Lava. Die Aktivität nahm heute Morgen gegen 6 Uhr wieder ab. Der Tremor war während des Vulkanausbruches erhöht. Das Seismogramm des INGV ist auch jetzt noch auffällig.

Die letzte kleinere Eruption des Vulkans ereignete sich am 22.12.2010. Sollte sich der Ätna an seinem Aktivitätsrhytmus der letzten Jahre halten, dann könnte in 2011 eine neue Eruptionsphase beginnen.

Mikroseismik Ätna

Nachdem es in Bezug auf die Mikroseismik am Vulkan Ätna auf Sizilien in den letzten Wochen relativ ruhig war, sind heute auf dem Seismogramm des INGV wieder leichte Erschütterungen zu erkennen. Diese kleinen Erdbeben werden vermutlich wieder durch tiefsitzende Explosionen im Nordostkrater hervorgerufen. Hoffen wir, dass sich der Ätna im nächsten Jahr mit einem neuen Vulkanausbruch zurück meldet.

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