Magmakammer des Supervulkans Toba erforscht

Der Tobasee füllt einen Großteil der Toba-Caldera. © Marc SzeglatDie Eruption des Tobas auf Sumatra, brachte die junge Menschheit vor 72.000 Jahren an den Rand des Aussterbens. Die Eruption förderte so viel Vulkanasche und Gase, dass sie die Sonne auf Jahre verdunkelte. Die globalen Temperaturen sanken um mehrere Grad und es wurden die kältesten Jahre der Eiszeit ausgelöst. Genanalysen zeigten, dass alle heute lebenden Menschen von einer kleinen Gruppe von ungefähr 1000 Überlebenden der Katastrophe abstammen. Alle anderen Menschen starben in Folge der Naturkatastrophe.

So ein gigantischer Vulkanausbruch kann sich jederzeit wiederhohlen. Daher stehen die Supervulkane im Fokus der Vulkanologen. Man möchte die Mechanismen verstehen, die hinter diesen katastrophalen Eruptionen stecken. Supervulkane brechen nach sehr langen Ruhephasen aus. Diese betragen mindestens mehrere 10.000 Jahre, oft sogar Hunderttausende, oder Millionen Jahre. Viel Zeit also, dass sich gigantische Magmamengen im Untergrund ansammeln. Besonders gut überwachte Supervulkane sind der Yellowstone-Vulkan, der Taupo, der Toba und die Phlegräischen Felder bei Neapel. Vor wenigen Jahren entdeckte man eine besorgniserregende Magma-Ansammlung in den Anden bei Bolivien: der schlafenden Vulkan Uturuncu bläht sich wie ein Hefeknödel auf. Pro Sekunde strömt ca. 1 Kubikmeter Lava in eine Magmakammer, die in ca. 15 km Tiefe liegt. Dabei hebt sich nicht nur der Berg um 1 – 2 cm pro Jahr, sondern das gesamte Umland.

So stellt man sich die Magmakamemr vor. © GFZ - KoulakovUm zu verstehen, wie solche Magma-Ansammlungen von statten gehen und wann ein Supervulkan ausbricht, untersuchten Forscher des GFZ Potsdam nun den Untergrund um den Toba-Vulkan. Sie installierten ein dichtes Netz aus Seismographen, welches Erdbebenwellen registriert. Da die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Erdbebenwellen von der Dichte des Mediums, durch das sie fließen abhängig ist, kann man mit Hilfe der Laufzeitunterschiede der Wellen ein 3 dimensionales Bild des Untergrundes erzeugen. Diese Untersuchungsmethode nennt man „seismische Tomographie“. Die deutschen Forscher um Christoph Sens-Schönfelder entdeckten am Toba-See erstaunliches: dort liegt ein riesiges Magma-Reservoire, dass eine Breite von 50 km hat. In den oberen 7 Kilometern liegen Trümmer, die bei der Caldera-Bildung in die Magmakammer stürzten. Darunter befinden sich mehrere Stockwerke in denen Gesteinsplatten liegen die Magma enthalten. Die Forscher bezeichnen diese Magma-haltigen Gesteinsschichten selbst als „Riesenpfannkuchen“. Man geht davon aus, dass sich diese Magma-Schichten vor der Eruption bis kurz unter die Erdoberfläche fortsetzten. So sammelten sich über Jahrmillionen 2.800 Kubikkilometer Magma an. Was letztendlich der Auslöser der Eruption war, konnten die Forscher nicht enthüllen.

Diesbezüglich gibt es Arbeiten von Forschern aus der Schweiz. Sie vermuten, dass der Dichteunterschied zwischen dem Magma und dem umgebenden Gestein reicht, um eine Supervulkaneruption auszulösen.

Quelle: GFZ-Potsdam & Spektrum.de

Vulkane weltweit

Bardarbunga: der Vulkan auf Island ist weiterhin sehr aktiv. In den letzten 48 Stunden ereigneten sich 26 Erdbeben mit Magnituden größer als 3. Das Stärkste brachte es auf 5,3.

Kilauea: die Front des Lavastromes kam kurz vor den ersten Gebäuden zum stehen. Seit gestern bewegte sich der Lavastrom an dieser Stelle nicht mehr. Dafür kam es an mehreren anderen Stellen auf dem Lavastrom zum Durchbruch frischer Lava. Jetzt ist eine Übergabestation bedroht.

Turrialba: der Vulkan in Costa Rica rumort weiterhin und eruptierte heute mehrere Aschewolken. Der Tremor ist erhöht. Zudem ereignete sich in seiner Näher ein Erdbeben der Magnitude 4,3. Es wurden mehrere Häuser beschädigt. Mit weiteren Eruptionen wird gerechnet.

Erdbeben in Deutschland

In der letzten Zeit ereigneten sich mehrere leichte Erdbeben in Deutschland. Besonders betroffen ist die Region um das hessische Darmstadt. Am Mittwoche ereignete sich dort das bundesweit zweitstärkste Erdbeben dieses Jahres. Es hatte eine Magnitude von 3,5. Das stärkste Beben dieses Jahres ereignete sich im März mit M 4,2. Dazwischen wurden mehr als 100 Erschütterungen registriert. Das Hessische Landesamt für Bergbau spricht inzwischen von einer Erdbebenserie, bzw. Schwarmbeben. Man rechnet mit weiteren Erdbeben, allerdings sieht man kein Potential für wirklich bedrohliche Ereignisse.

Erdbeben and er Stadtgrenze zu Oberhausen, © ESCMInteressante Weise ereignete sich Mittwochnacht auch ein leichtes Erdbeben der Magnitude 2,4 in Nordrheinwestfalen. Das Hypozentrum lag in nur 1 km Tiefe in einem Waldgebiet von Kirchhellen bei Bottrop, nahe der Stadtgrenze zu Oberhausen, wo ich wohne. In dem Gebiet gibt es zahlreiche Bergbaustollen und aufgrund der geringen Tiefe vermute ich, dass dieses Beben mit dem Bergbau zusammen hängt. Allerdings verläuft direkt unter meinem Haus der „Osterfelder Hauptsprung“, eine Störungszone, an der die Gesteinsschichten um 1000 m versetzt sind. Geologisch gesehen war es in dieser Region nicht immer so ruhig, wie jetzt.

Kilauea: Lavastrom weniger aktiv

Ein Erdwall kanalisiert die Lava. © HVOEntgegen den Erwartungen sind am Kilauea auf Hawaii noch keine Häuser in Flammen aufgegangen. Der Teil des Lavastromes, der kurz vor ersten Gebäuden in der Ortschaft Pāhoa steht hat sich stark verlangsamt: in den letzten 24 Stunden schritt er nur um 30 Meter voran. Inzwischen zeigte ein Hausbesitzer Eigeninitiative und schüttete einen Erdwall gegen die Lava auf. Es sieht so aus, als hätte der Erdwall gewirkt und die Lava etwas abgelenkt. Diese Aktion könnte sein Haus gerettet haben!

Die Aktivität des Lavastromes vom hat sich zudem ein wenig weiter bergauf und nordöstlich des Friedhofes verlagert, der am Wochenende unter Lava begraben wurde. Zudem gab es einige Kilometer weiter Richtung Puʻu ʻŌʻō-Krater neue Austrittsstellen frischer Lava.

Am Gipfel des Kilauea wurde Deflation verzeichnet und der Spiegel des Lavasees im Halemaʻumaʻu-Krater fiel um einige Meter. Er steht nun mehr als 60 m unter dem Kraterrand. Solche Ereignisse haben meistens auch geringeren Lava-Ausstoß am Puʻu ʻŌʻō-Krater zur Folge. Es besteht also die Möglichkeit, dass die Aktivität des Lavastromes vom 27. Juni in den nächsten Tagen nachlässt.

Bardarbunga: Seismik hoch

Die Bardarbunga-Caldera und die Depressionen im Eis. © IMOUpdate: IMO gibt ein paar weitere Zahlen bekannt: das Lavafeld ist nun über 65 qkm groß. Die Subsidenz des Calderabodens liegt bei 42 m. Die geothermale Wäremabstrahlung der Caldera beträgt ein paar Hundert Megawatt. Aus der Eisschmelze fließen pro Sekunde ca. 2 Kubikmeter Wasser in die Gletscherflüsse. Diese Menge ist noch zu gering, um in der Jökullsa aufzufallen. Aber scheinbar befindet sich Magma nahe des Calderabodens.

Originalmeldung: Gestern war ein Tag mit erhöhter Seismik am Bardarbunga. 10 Beben hatten eine Magnitude im 4er Bereich. Heute Nacht ereignete sich ein Erdstoß der Magnitude 5,3. Es werden praktisch keine Mikrobeben registriert, doch das liegt wahrscheinlich am starken Sturm, der die Seismometer beeinträchtigt. Überwachungsflüge fotografierten Depressionen auf dem Gletscher, welche durch Eisschmelze verursacht werden. Diese vertieften sich im letzten Monat.

Die Spalteneruption geht weiter. Der Lava-Ausstoß soll in den letzten Wochen konstant geblieben sein. Allerdings sind auf neueren Fotos praktisch keine Lavafontänen mehr zu sehen. Das Magma ist also zum großen Teil entgast.

Turrialba: Vulkanausbruch in Costa Rica

Update 31.10.2014: Inzwischen hat sich die Situation am Vulkan ein wenig geklärt, da Vulkanologen vor Ort sind. Sie berichten von der Bildung eines neuen Kraters, der einen Durchmesser von ca. 70 m. hat. In den Morgenstunden wurden weitere Eruptionen gemeldet, die aber schwächer waren als die Initialeruption. Die Asche hat sich in einem 20 km großen Gebiet ausgebreitet. Einige Menschen wurden evakuiert. Es wird weiterhin Tremor registriert und der Alarmstatus wurde auf „gelb“ erhöht. Meiner Meinung nach wäre „orange“ vorläufig angebrachter.

Originalmeldung: Der explosive Vulkanausbruch am Turrialba begann gestern Nacht gegen 23.30 Uhr und dauerte ca. 45 Minuten. Vulkanasche regnete in mehreren Ortschaften ab. Zwei der drei Gipfelkrater sollen zu Einem verschmolzen sein. Es wird von der stärksten Eruption des Vulkans in den letzten 150 Jahren gesprochen. Evakuierungen werden vorbereitet, da man die Situation noch nicht konkret einschätzen kann. Kurz vor der Eruption setzten starke Seismik und Tremor ein. Phasenweise kommt es auch jetzt noch zu Tremor.

In den letzten Jahren nahm die fumarolische Tätigkeit des Vulkans zu und man hielt einen Ausbruch jederzeit für möglich. Trotzdem überraschte die spontane Eruption letzte Nacht.

Der 3340 m hohe Turrialba liegt nicht weit von der Hauptstadt San Jose entfernt. Es besteht die Möglichkeit, dass der Flugverkehr beeinträchtigt wird.

Vulkane weltweit

Bardarbunga: die Eruption an der Holuhraun Spalte geht weiter. IMO berichtet, dass die Spalte heute Nacht auf der Webcam sichtbar war und man konnte keine signifikante Veränderung feststellen. Das Lavafeld bedeckt eine Fläche von 64,2 qkm. Unter dem Zentralvulkan ereigneten sich in den letzten 48 Stunden 26 Erdbeben mit Magnituden größer als 3. Das Stärkste brachte es auf 5,1.

Kilauea: der Lavastrom vom 27. Juni steht nun unmittelbar vor dem ersten Gebäude der Siedlung Paoha. Es wird damit gerechnet, dass es im Laufe des Tages Opfer der Flammen wird.

Shiveluch: das VAAC Tokyo registrierte gestern 2 Aschewolken, die von dem Vulkan in Kamchatka ausgingen. Die Eruptionen waren wahrscheinlich mit dem Abgang pyroklastischer Ströme assoziiert.

Kilauea: Lavastrom bedroht Ort

DerLavastrom steht vor Pahoa. © HVOUpdate 29.10.2014: Heute Morgen hat die Lava die ersten Grundstücke der Gemeinde Pāhoa erreicht. Wahrscheinlich brennen die Häuser bereits.

Originalmeldung: Der relativ schmale Lavastrom, der vor 2 Tagen den Friedhof von Pāhoa zerstörte, steht nun wenige Meter vor den ersten Häusern des Ortes. Bis zur Pāhoa Village Road waren es gestern noch gut 500 m. Bei einer Fließgeschwindigkeit zwischen 7 und 10 m pro Stunde, sollte die Lava morgen die Straße erreichen. Bereits vor der Straße stehen einige Gebäude, die der Lavastrom sehr wahrscheinlich zerstören wird.

Der Lavastrom begann seinen Weg am 27. Juni dieses Jahres. Er geht vom Krater Puʻu ʻŌʻō aus. Der Lava-Ausstoß dort war gestern recht gering und auf seiner 17 km langen Reise bis Pāhoa war recht wenig Rotglut zu sehen. Der Großteil der Lava fließt mittlerweile durch eine Tube (unterirdischen Tunnel), die sich der Lavastrom selbst gebaut hat: die Lava kühlt oberflächlich ab und bildet eine Kruste. Diese Kruste isoliert die fließfähige Lava darunter so gut, dass sie weite Strecken zurücklegen kann. Es besteht noch die geringe Chance, dass der Lavastrom vor Erreichen der Häuser stoppt.
Anders als am Ätna werden keine Anstrengungen unternommen den Lavastrom umzuleiten. Sehr wahrscheinlich sind die bedrohten Gebäude weniger wert, als es kosten würde diese zu retten. Am Ätna gelang es 2001 die wichtigsten Gebäude des Rifugio Sapienza vor Lavaströme zu retten. Mit vereinten Kräften wurden mächtige Dämme aufgeschüttet, die die Lava kanalisierten und auf einen großen Parkplatz umleiteten. Zusätzlich wurden die Ränder des Lavastroms mit Wasser abgekühlt.

Seit dem Beginn der Aktivität des Puʻu ʻŌʻō-Kraters wurden 190 Gebäude zerstört und 13 km Straße verschüttet. 1990 fanden die bisher schlimmsten Zerstörungen statt, als Lavaströme Häuser bei Kalapana zerstörten. 2002 fielen verlassene Gebäude der Royal Gardens Subdivision der Lava zum Opfer. Sollten nun die bewohnten Häuser von Pāhoa zerstört werden, wäre es das erste Mal seit 24 Jahren, dass der Kilauea Menschen bedroht. Selbst wenn jetzt die Lava stoppt, ist die Möglichkeit relativ hoch, dass bei einer der nächsten eruptiven Phasen die Lava bis Pāhoa vordringt.

Bardarbunga: Seismik rückläufig

Die Holuhraun-Spalte gestern Abend. © IMOUpdate 17.00 Uhr: Im täglichen Bericht des isländischen Zivilschutzes heiß es, dass die Bardarbunga-Caldera bisher um 40 m abgesackt ist. Zudem vertiefte sich eine Depression im südöstlichen Teil der Caldera im letzten Monat um 25 m. Der Geothermische Gradient ist an dieser Stelle erhöht, so dass Eis schmilzt. Ob dort eine subglaziale Eruption stattfindet ist unklar.

Originalmeldung: Gegenüber der Phase mit erhöhter Seismik in der vergangenen Woche, wurden in den letzten 48 Stunden nur 20 Erdbeben mit Magnituden größer als 3 registriert. 2 Erdbeben mit relativ flach liegenden Hypozentren brachten es auf M 5,3. Nach diesen starken Erdbeben sackte der Calderaboden deutlich ab.

Die Eruption an der Holuhraun-Spalte geht weiter. Gestern Abend gab es mal freien Blick auf die Eruption. Signifikante Änderungen waren nicht auszumachen.