Hawaii

Vulkanausbruch am Kilauea hält an – Forscher stehen vor einem Rätsel

Die Eruption im Halema’uma’u-Krater, die am 23. Dezember begann und zweimal pausierte, geht weiter. Mittlerweile sprudelt die Lava nur noch aus einer aktiven Fontäne. Um den Schlot bildet sich ein Hornito bzw. Kegel, der zum Krater hin offen ist. Ein großer Teil des Kraterbodens ist mit Schmelze überflutet. So entstehen immer mächtigere Ablagerungen, die den Kraterboden langsam anwachsen lassen. Der aktuelle Ausbruch hob ihn um gut 10 Meter an. Doch bis die große Fläche aufgefüllt sein wird, werden noch einige Ausbruchsphasen ins Land gehen müssen.

Täglich gibt es bis zu 30 Erdbeben, die sich allerdings nicht im Gipfelbereich konzentrieren, sondern über die Vulkanflanken und die Gegend von Pahala verteilen.

Die Tiltmeter registrierten seit dem 29. Dezember eine deutliche Subsidenz infolge von Deflation: Die Eruption fördert also mehr Lava, als an Magma aus der Tiefe aufsteigt. Somit entleert sich das flach liegende Speicherreservoire unter dem Gipfel und die verliert leicht an Höhe.

Die Forscher vom USGS stehen indes vor einem wissenschaftlichen Rätsel: Obwohl der Druck im Magmenkörper zu Beginn der Eruption hoch war, kam es zu den zwei erwähnten Pausen. Während dieser konnte man beobachten, dass es sogar zu einem Rückfluss der Lava aus dem sekundären Lavasee in den Förderschlot kam. Die Forscher nennen dieses Phänomen „Drainback“. Kurz zuvor war der Druck im System so hoch, dass Lavafontänen aufstiegen. Nach ihrem unerwarteten Stopp muss der Magmaspiegel im Fördersystem weit abgefallen sein, damit die Lava zurückfließen konnte. Wieso es zu so einem unerwarteten Druckabfall kam und danach die Eruption wieder mit Lavafontänen startete, ist Gegenstand von Spekulationen. Einen möglichen Erklärungsversuch lieferten heute die HVO-Forscher. Sie meinten, dass die Ursache für den Drainback und das anschließende Wiederaufleben der Eruption möglicherweise im Zusammenspiel von Lava-Dichte und Gasgehalt lag. Frische, gasreiche Lava trieb die Eruption an, während die zurückfließende Lava dichter war und den Eruptionskanal durch die Bildung eines Pfropfs verschloss – ähnlich wie ein Korken in einer Sektflasche. Dies verhindert, dass neuer Gasdruck sofort entweicht, und ermöglicht es dem Speichersystem, sich erneut mit Druck aufzuladen.

Nach jeder Drainback-Phase wurde der Druck wieder so hoch, dass eine neue Eruptionsphase begann. Solche Zyklen verdeutlichen die komplexen dynamischen Prozesse in einem Vulkansystem und werden vom Hawaiian Volcano Observatory weiterhin genau überwacht, um die Mechanismen besser zu verstehen.

On-Off-Eruption am Kilauea geht am 28. Dezember auf niedrigem Niveau weiter

Der Vulkanausbruch am Kilauea auf Hawaii, der am 23. Dezember begann und zu einer On-Off-Eruption mutierte, geht heute Morgen (später Abend des 27. Dezember auf Hawaii) weiter und scheint sich im Moment wieder etwas zu steigern: Via Livecam erkennt man ein kleines Lavafeld im Südwesten des Halemaʻumaʻu-Kraters. Aus dem Schlot, der aus der Perspektive der Livecam vom Kraterrand verdeckt ist, sieht man Lava ins Bildfeld spritzen. In der beschleunigten Rückschau erkennt man, dass sich das Lavafeld in den letzten Stunden etwas vergrößerte, aber insgesamt klein bleibt und in seiner Größe fluktuiert. MIROVA registriert eine moderate Wärmestrahlung mit einer Leistung von 432 MW. Am Vortag lag der Wert bei mehr als 2600 MW.

Aktuell befindet sich die Eruption in ihrer dritten Phase. Es gab also 2 mehrstündige Unterbrechungen. Ein selten zu beobachtendes Phänomen war, dass man beim Einsetzen der Pausen beobachten konnte, wie die Lava des sekundären Lavasees in den Förderschlot zurückfloss.

Die dritte Phase setzte am 26. Dezember gegen 08:00 Uhr HST ein. Diesmal blieben aber starke Lavafontänen aus und es wurde nur eine milde effusive Aktivität beobachtet. Die Vulkanologen vom HVO beschrieben kleine Lavaströme, die aus dem Schlotbereich am Kraterrand austraten. Insofern hat sich die Aktivität seitdem wieder gesteigert, da es jetzt wieder Lavaspattering bzw. kleine Fontänen gibt.

Die Eruption beschränkt sich weiterhin auf Halemaʻumaʻu und den herabgefallenen Block innerhalb der Caldera. Entlang der östlichen und südwestlichen Riftzonen des Kīlaueas wurden keine ungewöhnlichen Aktivitäten festgestellt.

Die instrumentale Beobachtung des Vulkans zeigt, dass es nur eine sehr geringe Seismizität gibt. Obwohl der Vulkanausbruch anhält, hat wieder eine leichte Inflation eingesetzt, die zu einer Bodenhebung führt. Es steigt also mehr Lava aus der Tiefe auf, als am Förderschlot austritt. Es könnte kurzfristig zu einer Verstärkung der Eruption kommen.

In den beiden Riftzonen wird nur wenig Aktivität registriert. In der oberen Ostriftzone wird eine leichte Bodendeformation gemessen, die mit der Eruption zusammenhängt. Die südwestliche Riftzone bleibt ruhig.

Der aktuelle Ausbruch auf dem Kīlauea-Gipfel ist bereits der sechste innerhalb der Caldera seit 2020. Prognosen über den weiteren Verlauf des Ausbruchs lassen sich nicht anstellen. Die vorherigen Ausbrüche dauerten zwischen einer Woche und einem Jahr.

Vulkanausbruch am Kilauea überflutete Kraterboden mit Lava und schwächte sich schnell ab

Der Vulkanausbruch am Kilauea schwächte sich genauso schnell ab, wie er begonnen hatte, allerdings muss man die Aktivitätsphase als spektakulär und ungewöhnlich bezeichnen: Ungewöhnlich deshalb, weil der Ausbruch praktisch ohne Vorwarnung begann und in kurzer Zeit viel Lava förderte, die den Boden des Halemaʻumaʻu-Kraters flutete und diesen in einen sekundären Lavasee verwandelte, der jetzt langsam abkühlt und erstarrt. Zuvor zeigten Webcam-Aufnahmen und Feldbeobachtungen Lavafontänen aus T-förmigen Spalten im südwestlichen Teil der Caldera. Zuletzt war nur noch das Spaltensegment des oberen Balkens des „T“ aktiv, das parallel zum westlichen Kraterrand verlief.

Der Ausbruch begann am 23. Dezember, um 2:20 Uhr HST (UTC -10 Stunden) und begann sich gegen 15:00 Uhr HST signifikant abzuschwächen. Seit 16 Uhr HST wurde keine frisch austretende Lava mehr beobachtet. Somit hielt der Ausbruch nur ca. 14 Stunden an. Er spielte sich komplett im Halemaʻumaʻu-Krater der Kaluapele (Kīlauea-Gipfel-Caldera) ab.

Das Ereignis manifestierte sich in einem abgesperrten Bereich des Hawaii-Volcanoes-Nationalparks und stellte keine direkte Gefahr für Menschen oder Infrastruktur dar. Allerdings waren die Emissionen vulkanischer Gase erheblich und zeitweise wurde sogar etwas Vulkanasche gefördert.

Trotz der Absperrungen drangen einige einheimische Vulkanspotter bis zum Kraterrand vor und teilten in den Sozialen Medien ihre Aufnahmen.

Daten vom HVO zur Eruption am Kilauea

Die frisch geförderte Lava bedeckt eine Fläche von 2.630.459 Quadratmetern (2,6 Quadratkilometern), und schließt nicht nur den gesamten Halemaʻumaʻu-Krater ein, sondern auch einen Großteil des angrenzenden herabgefallenen Blocks aus der Calderaumrandung. Das von Lava bedeckte Gebiet umfasst etwa ein Viertel der Fläche der Kaluapele-Caldera. Die Lava erreichte eine durchschnittliche Mächtigkeit von etwa 1 Meter, was auf eine Effusionsrate von etwa 85 Kubikmetern pro Sekunde in den ersten 8 Stunden des Ausbruchs schließen lässt.

Die anfänglichen Lavafontänen erreichten eine Höhe von 80 bis 90 Metern, sanken jedoch bis 13:00 Uhr auf etwa 50 Meter ab. Die heftigen Eruptionen erzeugten eine Wolke aus vulkanischem Gas und Partikeln, die vom Wind in südwestlicher Richtung über den abgesperrten Bereich des Parks getragen wurde. Aufgrund der Bedingungen konnten die Schwefeldioxid-Emissionen (SO₂) nicht direkt gemessen werden. Dennoch schätzten nahe gelegene Überwachungsstationen die Emissionsrate auf über 100.000 Tonnen SO₂ pro Tag am Morgen, mit einer Abnahme um etwa die Hälfte am Nachmittag. Diese Werte sind vergleichbar mit früheren Gipfelausbrüchen in den letzten vier Jahren.

Gegen 15:00 Uhr hörte die Deflation am Gipfel auf und das seismische Zittern nahm deutlich ab. Bis 15:30 Uhr waren die Lavafontänen kaum noch sichtbar, und um 16:00 Uhr waren sie vollständig erloschen. Das seismische Zittern kehrte nahezu auf das Hintergrundniveau zurück, während auch die vulkanischen Gasemissionen deutlich abnahmen. Diese Entwicklungen deuten darauf hin, dass der Ausbruch stark an Intensität verloren hat und derzeit pausiert.

Öffentlich zugängliche Daten mangelhaft

Auf den öffentlich zugänglichen Diagrammen zur Bodendeformation sieht man seit Wochen praktisch nur eine minimal fallende Flatline. Während der Eruption zeigte sie einige Schwankungen, die aber bei weitem nicht dem üblichen Maß während einer Eruption entsprechen. Ich vermute mittlerweile, dass die Anzeigen nicht korrekt sind und dass die Datenübermittlung oder die webtaugliche Darstellung nicht funktioniert. Eigene Interpretationen des Geschehens bzw. Vorwarnungen sind unter diesen Umständen nicht möglich.

Deutlicher Anstieg der Erdbebentätigkeit bei minimaler Deflation am Kilauea

Der Kilauea auf Hawaii zeigte gestern wieder eine deutlich erhöhte Erdbebentätigkeit: Innerhalb von 24 Stunden manifestierten sich 128 Erschütterungen. Die meisten Erdbeben waren Teil eines oberflächennahen Schwarms am südlichen Calderarand im Gipfelbereich des Vulkans. Einige Erschütterungen griffen in den oberen Bereich des Ostrifts über. Das stärkste Beben brachte es gestern auf eine Magnitude von 2,5 in 1 Kilometer Tiefe. Am Vortag gab es ein Beben M 3,1 mit einer Herdtiefe von knapp 2 Kilometern. Am 14. Dezember wurden bereits 100 Beben detektiert. Am Vortag begann die Seismizität bereits langsam zu steigen, während im Rest der Woche vergleichsweise wenige Beben festgestellt wurden. Täglich gab es zwischen 20 und 30 Beben.

Die Bodendeformation ist gering, und zeigt seit Wochen eine minimale Subsidenz an, die auf Deflation hindeutet, was ein eher ungewöhnlicher Prozess für den Kilauea darstellt. Der Boden im Calderabereich sinkt also ganz leicht ab. Die Vermutung liegt nahe, dass Magma aus dem flach gelegenen Reservoir unter dem Gipfel langsam ins Ostrift migriert. Wie man an den kleinen Lavastrommarkierungen auf der Karte oben sieht, manifestierten sich die letzten Eruptionen nicht im Calderabereich, sondern in den beiden Riftonen. Aufgrund der Subsidenz ist es fraglich, ob größere Mengen Magma aus der Tiefe aufsteigen. Es sieht bestenfalls nach Stagnation aus. Die Beben könnten auch durch Setzungen im Fördersystem zustande kommen.

Die Deflation zeigt an, dass offenbar kein oder nur sehr wenig Magma aus dem tieferen Reservoir aufsteigt, das unter der Küstengegend bei Pahala vermutet wird. Hier gibt es ebenfalls tägliche Erdbeben, die darauf hindeuten, dass es dort unten noch magmatische Aktivität gibt. Tatsächlich verlangsamte sich im November auch die Bodenhebung der Mauna-Loa-Caldera. Sie bewegt sich jetzt in etwa auf dem Niveau, das man in den Jahren vor der letzten Eruption beobachten konnte.

Alles in allem sieht es so aus, als würde den beiden aktiven Vulkanen auf Big Island Hawaii ein wenig die Puste ausgehen. Aber das ist nur eine Momentaufnahme.