Das Video zeigt explosive Eruptionen am Sakura-jima in Japan. Bei einer Explosion ist eine Druckwelle sichtbar, die sich im Wasserdampf manifestiert. Animationen aus Standbildern zeigen vulkanische Blitze in den Eruptionswolken.
vulkanische Blitze
Sakura-jima: Blitzwolken
Den Sakurajima in Japan besuchte ich in den vergangenen Jahren öfters: die vulkanischen Blitze in den Aschewolken zogen mich immer wieder magisch an! Das Fotografieren am Vulkan ist niemals einfach, doch um Blitzwolken einzufangen bedarf es eines besonderen know how und viel Geduld. Ich war wieder mit Martin Rietze unterwegs und nach dem langen Flug machten wir uns abends nach unserer Ankunft in Kagoshima gleich auf den Weg zum Vulkan. Wie wollten wieder auf unseren Lieblingsplatz nächtigen und unsere Kameras aufbauen. Dieser liegt ca. 3 km vom Gipfel des Sakurajima entfernt, fast am Ende einer kleinen Stichstraße die zu einem Lahar-Schutzdamm führt. Doch, oh weh, das Grundstück mit der Wiese war eingezäunt und die Wiese schön säuberlich entfernt und der Boden planiert. Was nun? Mit schlechtem Gewissen umgingen wir die Absperrung und bauten unser Lager am Rande eines Gebüschs auf.
Bereits in der ersten Nacht wurde unsere Geduld auf die Probe gestellt: der Vulkan war ungewöhnlich ruhig und produzierte nur ein paar kümmerliche Aschewolken, so ganz ohne Blitze. Am Morgen dann, entlud sich die ganze aufgestaute Energie in einer ordentlichen Detonation! Die erzeugte Druckwelle sah man nicht nur in den Wolken über dem Krater, sondern sie war auch als kurze Schockwelle deutliche zu spüren. Nach der lahmen Nacht brachte uns dass in Schwung. Doch leider wurde das Wetter immer mieser und wir beschlossen unser Lager abzubrechen und brachen zum Vulkan Aso auf. Dieser liegt ungefähr 2 Fahrstunden vom Sakurajima entfernt. Aso war in den letzten Wochen strombolianisch aktiv und besonders Martin vernahm seinen lockenden Ruf.
Doch, wie konnte es anders sein, mit uns erreichte auch das schlechte Wetter den Vulkan. Kurz bevor die Wolken dicht machten, erhaschten wir noch einen kurzen Blick auf den Krater und einer kleinen Aschewolke, dann begann es auch schon zu regnen. Wir erkundeten das Visitorcenter am Fuße des Kraterkegels. Der Aufstieg zum Krater war natürlich gesperrt. Ich staunte nicht schlecht über die Größe des Parkplatzes: im Sommer musste hier mächtig was los sein! Nun ja, die Japaner lieben und verehren ihre Vulkane und gehen dort gerne wandern.
Gegen Abend dann, begann es zu schneien und Martin und ich verbrachten einen ungemütliche Nacht im Wagen, so ganz ohne Vulkanblick. Da wir wenig Zeit hatten, machten wir uns am nächsten morgen wieder auf den Weg zum Sakurajima. Wir unternahmen noch einen kurzen Abstecher zum Vulkan Kirishima. Dort war das Wetter besser und die vulkanische Landschaft beeindrucken! Wenn der Vulkan wieder aktiv werden sollte, muss man dort unbedingt hin!
Auf dem Weg zum Sakurajima stürmten wir noch einen Supermarkt: die Preise in Japan sind zum Teil enorm! Anstatt einen auf Selbstversorger zu machen, kann man besser in einem der wenigen Fastfoodrestaurants essen gehen, oder sich in einem Minimarket fertige Schnitzel kaufen.
Abends bezogen wir wieder Stellung am Sakurajima. Doch auch diese Nacht verlief recht ruhig. Morgens dann wieder eine schöne Eruption, diesmal bei schönerem Wetter!
Langsam wurde unsere Zeit knapp, doch in der nächsten Nacht sollten wir mehr Glück haben. Saku drehte auf und produzierte kurz hintereinander 2 Eruptionen mit vulkanischen Blitzen. Unsere Kameras ratterten im Dauermodus und kaum ein Blitz ging uns durch die Lappen. In der Luft hing das Grollen der Eruptionen und das Knistern elektrischer Entladungen, dass einem die Nackenhaare aufstellt. Beinahe euphorisch blickten wir durch unsere Kameras und hofften auf mehr, doch weitere Blitze blieben aus. So ist das am Vulkan! Oft braucht man viel Geduld für wenige kostbare Augenblicke erfolgreichen Erlebens.
Guckt euch auch das Video an.
Vulkanischer Jahresrückblick 2013
Während die Bilder meine persönlichen vulkanischen Highlights des Jahres 2013 präsentieren, folgt hier eine Zusammenfassung der wichtigsten Ereignisse des Jahres in der Welt der Vulkane.
Januar:
Das Jahr begann mit einer Serie von Lavaströmen am Stromboli. Diese flossen aus dem Nordteil des Kraters über die Sciara del Fuoco. Zudem nahm die Stärke der strombolianischen Eruptionen zu. In Kamtschatka floss weiterhin viel Lava aus den Eruptionsspalten am Tolbatschik. Die Intensität der Eruption nahm aber ab. Der Colima in Mexiko erzeugte eine explosive Eruption, woraufhin der Nationalpark evakuiert wurde.
Februar:
Sakura-jima in Japan befand sich in einer sehr aktiven Phase. Es wurden mehrere Eruptionen mit vulkanischen Gewittern gemeldet. Zwischen dem 20. Und 23 Februar produzierte Ätna 5 Paroxysmen. Damit endete seine mehrmonatige Ruhepause. Fuego in Guatemala produzierte pyroklastische Ströme und Lavafontänen.
März:
Tungurahua in Ecuador drehte auf und stand mit explosiven Eruptionen immer wieder in den Schlagzeilen. Tavurvur auf Papua Neuguinea meldete sich mit kleineren Aschewolken zurück und auf der Kanareninsel El Hierro begangen Schwarmbeben mit Inflation. Natürlich waren auch Ätna und Stromboli mit Ausbrüchen präsent.
April:
Ätna produzierte mehrere Paroxysmen. Am 26. April sollte der letzte Paroxysmus für viele Monate stattfinden. Am Stromboli erreichte glühende Lava das Meer. Die Aktivität endete nach 3 Tagen.
Mai:
Im Wonnemonat gab es eine eruptive Phase am Popocatepetl in Mexiko. Der Yasur auf Vanuatu war besonders aktiv und der Aufstieg wurde vorübergehend gesperrt. Der Pacaya in Guatemala beendete seinen 3-jährigen Schlaf mit strombolianischen Eruptionen.
Juni:
Der Pavlof in Alaska wurde aktiv. Lavaströme und explosive Eruptionen folgten. Aschewolken stiegen bis 8,5 km hoch auf und der Flugverkehr wurde beeinträchtigt.
Juli:
Der Pacaya sorgte weiterhin für Aufregung und sein Alarmstatus wurde erhöht. Einige Ortschaften befürchteten evakuiert zu werden, doch der Vulkan beruhigte sich wieder. Auf White Island in Neuseeland stiegen Aktivität und Alarmstatus kurzfristig.
August:
Während des Hochsommers ging es auch vulkanisch heiß her. Am Paluweh in Indonesien kam es zu einem partiellen Domkollaps. Pyroklastische Ströme töteten 6 Menschen, die Insel wurde evakuiert. Pacaya erzeugte Paroxysmen mit anschließenden Lavaströmen. In der Monatsmitte wurde Klyuchevskoy in Kamtschatka aktiv und eruptierte strombolianisch. Später begann ein Lavastrom zu fließen. In Rom sorgte eine neue Fumarole nahe dem Flughafen für Aufregung, doch später stellte sich heraus, dass sie nichts mit Vulkanen zu tun hatte. Suwanose-jima in Japan wurde aktiv.
September:
Ubinas in Peru erwachte zu neuem Leben und eruptierte mehrere kleine Aschewolken. Im Jemen tauchte eine neue Vulkaninsel nahe Jebel Zubair auf.
Oktober:
Klyuchevskoy steigerte seine Aktivität von Tag zu Tag. Es flossen mehrere Lavaströme über seine Flanken und es wurden Lavafontänen gefördert, die bis zu einem Kilometer hoch aufstiegen. Eine Aschewolke driftete mehrere Hundert Kilometer weit. Am 26. Oktober beendete Ätna seine Ruhe und begann mit eine neuen Paroxysmus-Serie.
November:
Sinabung in Indonesien steigerte seine Aktivität. Es fanden mehrere Ascheeruptionen statt und es wurden Tausende Menschen evakuiert. Ätna produzierte 5 Paroxysmen und in Japan begann eine submarine Eruption. Nahe der unbewohnten Insel Nishinoshima begann das kleine Vulkaneiland Niijima zu wachsen.
Dezember:
Ätna generierte 2 weitere Paroxysmen, wobei der letzte ungewöhnlich verlief und fast 3 Tage dauerte. Vulkan Shiveluch in Kamtschatka ließ seinen Dom weiterhin wachsen und produzierte eine Serie pyroklastischer Ströme. Suwanose-jima meldete sich mit einer neuen Eruptionsserie zurück.
Sakura-jima: Vulkanische Blitze
Die Geonauten Richard, Martin und Marc hielten sich zwischen dem 21.02 und dem 26.02 am japanischen Vulkan Sakura-jima auf. Ziel der Reise war es vulkanische Blitze zu fotografieren, die sich gelegentlich bei Explosionen bilden, die viel Asche fördern. Das Auftreten dieses Naturphänomens ist noch weitestgehend unerforscht. Dass sich gerade am Sakura-jima häufiger Blitze bilden, als bei ähnlich starken Eruptionen anderer Vulkane, liegt unserer Meinung nach an der geringen Korngröße der vulkanischen Aschen am Sakura-jima.
Die Geonauten biwakierten 5 Nächte am Fuße des Vulkans, der immer wieder starke strombolianische Eruptionen erzeugte. Lavabomben deckten die Flanke des Showa-Kraters ein und Vulkanasche stieg bis zu 2 km über den Krater auf.
Die explosiven Ausbrüche erfolgten in relativ großen zeitlichen Abstand. In 2 von 5 Nächten am Vulkan ereigneten sich keine nennenswerten Eruptionen. In den anderen Nächten konnten wir bis zu 3 Ausbrüche pro Nacht beobachten. Bei 2 von diesen Eruptionen entstanden vulkanische Blitze. Die längste Pause zwischen den Eruptionen betrug 18 Stunden. Oft kam es nach den Pausen zu einer Phase erhöhter Tätigkeit mit bis zu 5 einzelnen Explosionen. Dazwischen gab es Perioden kontinuierlicher Asche- und Dampfexhalationen. Dabei entstanden laute Geräusche wie von einem Düsentriebwerk.
In den ersten 2 Monaten des Jahres generierte Sakura-jima 220 explosive Eruptionen die vom VAAC-Tokyo registriert wurden. Damit zählt der Vulkan zu den aktivsten Vulkanen der Welt. Die aktuelle Eruptionsphase begann vor 4 Jahren. Davor brach der Vulkan nur alle 2 Wochen mal aus. Auch damals mussten die Menschen auf der Halbinsel in der Bucht von Kagoshima mit einer starken Eruption rechnen, die eine Gefahr für die Anwohner darstellt. So zählt zur normalen Bekleidung der Schulkinder ein Schutzhelm. Einmal im Jahr wird der Ernstfall geprobt und eine Evakuierungsübung durchgeführt.
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.