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Das Vulkanwolken-Orakel

Astronomie|Physik Erde|Umwelt

Das Vulkanwolken-Orakel
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Eruptionswolke des Grímsvötn im Mai 2011 (Bergrún Arna Óladóttir)
Meist sorgen isländische Vulkane für trübe Aussichten – insbesondere bei Flugreisenden. Der Ausbruch des Grímsvötn im Jahr 2011 jedoch sorgt für Durchblick. Forscher analysierten, wie sich der Boden rund um den Vulkan vor und während der Eruption verformte. Dabei stellten sie fest, dass die Bewegungen erstaunlich genau mit der Höhe der Aschewolke korrelierten. Künftig könnten so Intensität und Verlauf eines Ausbruchs genauer vorhergesagt werden.

Islands Feuerberge hielten Fluglinien und Passagiere in den vergangenen Jahren ordentlich in Atem. 2010 brach der Eyjafjallajökull aus und legte den Flugverkehr über Europa für sechs lange Tage lahm. Mehr als 95.000 Flüge wurden gecancelt. Informationen zu Höhe, Zusammensetzung und Gefährlichkeit der Aschewolke füllten Tag für Tag die Nachrichten. Die feine Vulkanasche wird den Maschinen gefährlich, weil sie die Triebwerke verstopfen kann. Nur ein Jahr später erwachte der Grímsvötn. Als er im Mai 2011 Lava und Asche spuckte, mussten in Nordeuropa immerhin 900 Flüge gestrichen werden. Für die Passagiere war das eine Geduldsprobe, für die Airlines ein finanzieller Verlust.

Informationen über die Intensität und den Verlauf eines Vulkanausbruchs sind auch deshalb heiß begehrt. Aufschluss könnten die Bodenbewegungen rund um den Feuerberg liefern.  Isländische und amerikanische Forscher analysierten Daten, die GPS-Stationen und Neigungswinkelmesser rund um den Grímsvötn vor und während der Eruption 2011 festgehalten hatten. Außerdem berechneten sie anhand von Bildern und Radarmessungen die Höhe der Aschewolke, die der Vulkan ausstieß. Beide Werte hängen letztlich von Größe, Lage, Form und Zustand der Magmakammer unter dem Vulkan ab ¬– und korrelieren erstaunlich gut, wie Sigrún Hreinsdóttir von der Universität Island in Reykjavik und ihre Kollegen in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ schreiben.

Ein unkomplizierter Vulkanausbruch

Vor einem Vulkanausbruch sammelt sich Magma in einer Kammer unter der Erdoberfläche. Wird der Druck zu groß, bahnt sich das flüssige Gestein seinen Weg nach oben. Mit Beginn der Eruption lässt der Druck nach, und der Boden über der Kammer, der sich über die Jahre ganz langsam angehoben hat, senkt sich wieder – im Falle des Grímsvötn um insgesamt 50 Zentimeter. Die Bewegungen der Erdoberfläche geben dasher nicht nur Aufschluss über Größe und Lage der Magmakammer, sondern auch über die dort ablaufenden Prozesse. Bei der Eruption im Mai 2011 begannen sie eine gute Stunde, bevor der Grímsvötn tatsächlich Gestein, Gas und Asche spuckte. Ließen sich diese Bodendaten nahezu in Echtzeit analysieren, könnten sie „Vorhersagen zum Beginn und zur Entwicklung explosiver Eruptionen und zur Höhe der Aschewolke stark verbessern“, schreiben Hreinsdóttir und ihre Kollegen.

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Dass die Bewegungen des Bodens und die Ausdehnung der Aschewolke – die wiederum von der Eruptionsrate abhängt – so gut zusammenpassen, sagt auch etwas über die Vorgänge im Inneren des Vulkans aus. Erstens: Das Magma bahnte sich keine neuen Wege mehr, nachdem der Ausbruch begonnen hatte. Zweitens: Die Menge der Gasblasen im Magma veränderte sich nicht nennenswert.  Drittens: Es floss kaum Magma aus dem Erdinneren nach, während sich die Kammer leerte. „Hätte einer dieser Prozesse stattgefunden, würde das Vorhersagen  erschweren“, schreiben Paul Segall von der Stanford University und Kyle Anderson vom USGS Hawaiian Vulcano Observatory in einem Kommentar zur Studie. „Daher ist das relativ simple Verhalten des Grímsvötn im Jahr 2011 ermutigend.“ Vielleicht verlaufen auch andere Eruptionen weniger kompliziert als gedacht.

 

 

 

 

Quelle:

© wissenschaft.de – Nora Schlüter
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