Studie benennt spezielle Erdebenwellen als mögliches Vorwarnzeichen der Katastrophe am Hunga Tonga-Hunga Ha’apai
Im Januar 2022 kam es zu einer gewaltigen Eruption am abgelegenen Inselvulkan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, der bereits mehrfach Thema bei uns bei Vnet war. Der Vulkan war erst vor kurzem aufgetaucht und bildete eine temporäre Insel, die sich bei der gewaltigen Eruption jedoch selbst zerstörte, wodurch Hunga Tonga-Hunga Ha’apai wieder zu einem submarinen Vulkan wurde.
Der Ausbruch am 15. Januar 2022 markierte das große Finale einer Eruptionsserie, die bereits im Dezember des Vorjahres begonnen hatte und zunächst moderat verlief. Niemand hatte die massive Explosion erwartet, die nicht nur die junge Vulkaninsel vernichtete, sondern auch Vulkanasche und enorme Mengen Wasserdampf bis in eine Höhe von 57 Kilometern aufsteigen ließ – die höchste jemals gemessene Eruptionswolke. Die Druckwellen der Explosion liefen mehrfach um den Erdball und ließen Seismometer weltweit erzittern.
War die Eruption wirklich so überraschend? Nein, sagen Forscher um den japanischen Vulkanologen Mie Ichihara, die Seismogramme nach möglichen Vorzeichen untersuchten – und fündig wurden. Vor der großen Eruption breiteten sich sogenannte Rayleigh-Wellen an der Erdoberfläche aus, deren Ursprung im Tonga-Archipel lag. Diese Wellen wurden von zwei Seismometern auf den Inseln Fidschi und Futuna aufgezeichnet.
Rayleigh-Wellen, die bei Erdbeben und Vulkanausbrüchen entstehen, sind langsamer als die bekannten P- und S-Wellen von Erdbeben. Während sich P- und S-Wellen durch das Erdinnere bewegen, pflanzen sich Rayleigh-Wellen entlang der Oberfläche fort und zeigen ein komplexes Schwingungsmuster.
Vermutlich wurde diese Welle durch einen Riss in einem schwachen Bereich der ozeanischen Kruste unter der Caldera des Vulkans verursacht, durch den große Mengen Meerwasser bis zum Magmakörper vordringen konnten. Das Wasser verdampfte explosionsartig und löste eine phreatomagmatische Eruption aus – eine der stärksten Arten vulkanischer Explosionen, die bereits mehrere Inselvulkane zerstört hat, darunter den berühmten Krakatau. Solche Eruptionen können auch an gletscherbedeckten Vulkanen auftreten. So geht man etwa davon aus, dass auch der Ausbruch des Laacher-See-Vulkans phreatomagmatischen Ursprungs war, obwohl es vor der Eruption keinen See an dieser Stelle gab. Ob hier Grundwasser oder Wasser vom nahegelegenen Rhein die Quelle war, ist ungewiss.
Obwohl die genauen Auslöser des calderabildenden Ausbruchs unbekannt sind, wird vermutet, dass ein langer Prozess vorausging. Das frühzeitige Erkennen solcher Vorzeichen könnte Küstenregionen mehr Zeit geben, sich auf drohende Tsunamis vorzubereiten.
Allerdings gibt es einen Haken: Die Rayleigh-Wellen wurden etwa 15 Minuten vor Beginn der Eruption registriert, und die Seismometer befanden sich rund 750 Kilometer entfernt vom Vulkan. Es bleibt also nur wenig Zeit, um die Bevölkerung vor einer möglichen Katastrophe zu warnen.
Die Studie verdeutlicht jedoch, dass phreatomagmatische Eruptionen sich tatsächlich sehr schnell entwickeln können, sobald Magma mit Wasser in Kontakt kommt.