Selten aber verheerend: Wenn Vulkane Tsunamis auslösen
Vulkanausbrüche und Hangrutschungen haben das Potential
zerstörerische Tsunamiwellen auszulösen. Um besser zu verstehen, welche
Anzeichen einem Kollaps vorausgehen und gefährdete Vulkanregionen zu
identifizieren, untersucht Professorin Dr. Morelia Urlaub vom GEOMAR
Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel mit ihrem Team Inselvulkane auf
der ganzen Welt. Auf ihrer jüngsten Expedition mit dem Forschungsschiff
SONNE sammelt sie derzeit Daten am Anak Krakatau in Indonesien.
Die Westflanke des Anak Krakatau rutschte im Dezember 2018 ins Meer. Der
Tsunami, der durch diese Hangrutschung ausgelöst wurde, traf die Küste
Indonesiens völlig unvorbereitet. 430 Menschen starben, die Flutwelle
hinterließ massive Zerstörungen an den umliegenden Küsten. Eine Frage war
damals, warum das Tsunami-Warnsystem in der Region keinen Alarm ausgelöst
hatte.
„Die allermeisten Tsunamis werden durch starke Beben im Meer ausgelöst,
hier greifen Frühwarnsysteme. Hin und wieder entstehen Tsunamis jedoch
auch infolge vulkanischer Eruptionen oder Hangrutschungen“ erklärt Morelia
Urlaub, Professorin für Marine Geomechanik am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für
Ozeanforschung Kiel. „Für diese Tsunami-Ereignisse existieren zurzeit
keine Frühwarnsysteme, weil viele der grundlegenden Prozesse noch nicht
vollständig verstanden sind.“
Diese Forschungslücke möchte sie mit ihrem Projekt PRE-COLLAPSE schließen.
Das steht für „Slow sliding of volcanic flanks as PREcursor to
catastrophic COLLAPSE“, langsames Abrutschen von Vulkanflanken als
Vorläufer eines katastrophalen Kollapses. Um Anzeichen für solche
Katastrophen zu erkennen und gefährdete Vulkanregionen zu identifizieren,
untersucht sie mit ihrem Team derzeit mehrere Inselvulkane vom Gipfel bis
hinunter zu ihrem Fuß am Meeresboden. Nach Ritter Island (Papua-Neuguinea)
und dem Ätna auf Sizilien (Italien) hat ihre jüngste Expedition sie jetzt
nach Indonesien geführt. Mit dem Forschungsschiff SONNE ging es in die
Sundastraße zwischen Sumatra und Java, wo seit Freitag Messungen am Anak
Krakatau durchgeführt werden. Der Titel der SO299/2-Expedition:
„Rekonstruktion von Eruptionen und vulkanischen Tsunamis am Vulkan
Krakatau“, kurz „REE-T“.
Die Inseln des Krakatau-Archipels sind das Ergebnis vieler Eruptionen,
darunter einer der größten Vulkanausbrüche der Geschichte im Jahr 1883.
„Was Tsunamis durch Vulkane anbetrifft, stellt dieses Ereignis alle
anderen in den Schatten“, sagt Morelia Urlaub. „Tsunami-Wellen, die sich
bis zu 30 Meter hoch auftürmten, verwüsteten die Küsten. Geschätzte 36.000
Todesopfer gab es damals.“ Ein Vergleich macht die Dimension des Ausbruchs
von 1883 deutlich: Dessen Energie kann mit der dreizehntausendfachen
Stärke der auf Hiroshima abgeworfenen Atombombe verglichen werden. Dieser
Ausbruch zählt zu den größten Katastrophen der Neuzeit.
Der jüngste Kollaps im Dezember 2018 gilt als der am besten überwachte
Flankeneinsturz. Es gibt Daten, die zum Beispiel das allmähliche Abgleiten
der Flanke, die vulkanische Aktivität und die Oberflächentemperatur vor,
während und nach dem Einsturz beschreiben. Auf Satellitenaufnahmen ist zu
erkennen, dass dem eigentlichen Einsturz ein langsames seewärts und
abwärts gerichtetes Abgleiten der Westflanke über einen Zeitraum von
mehreren Jahren vorausging. „Überraschenderweise beschleunigte sich diese
Bewegung unmittelbar vor dem Einsturz nicht, wie man es erwarten würde“,
sagt Urlaub.
Während seiner Forschungsreise will das Team nun die wichtigsten Parameter
für die Entstehungsmechanismen der Tsunamis von 1883 und 2018
rekonstruieren. Dafür konzentrieren sich die 16 Forschenden auf die
umfassende Untersuchung der Ablagerungen des Sektoreneinsturzes von 2018
sowie der pyroklastischen Ströme, die bei der historischen Eruption von
1883 freigesetzt wurden. Mithilfe modernster geophysikalischer und
geologischer Techniken wie seismischen Reflexionsprofilen,
Sedimentkernbohrungen und photogrammetrischen Drohnenvermessungen wird das
Team die geologischen Prozesse analysieren, die große Tsunamis auslösen,
um die Gefahren in Zukunft besser einschätzen und Frühwarnsysteme
entwickeln zu können.
Expedition auf einen Blick:
SONNE-Expedition 299/2
Fahrtleitung: Prof. Dr. Morelia Urlaub (GEOMAR)
Start: 15. August 2023, Singapur
Ende: 2. September 2023, Port Louis (Mauritius)
Hintergrund PRE-COLLAPSE
Im Rahmen des Projekts PRE-COLLAPSE (Slow sliding of volcanic flanks as
PREcursor to catastrophic COLLAPSE) werden zwei unterschiedliche Arten von
Vulkanzusammenbrüchen untersucht: das langsame Rutschen von Vulkanflanken
und der katastrophale Kollaps. Dafür sollen vier Küsten- bzw. Inselvulkane
jeweils vom Gipfel bis zum Fuß in der Tiefsee erfasst werden: Ätna
(Italien), Anak Krakatau (Indonesien), Ritter Island (Papua-Neuguinea) und
Kilauea (Hawaii, USA). Die Ergebnisse sollen helfen, Vulkanflanken zu
identifizieren, bei denen ein Kollaps bevorsteht.
Projekt-Förderung:
Das Projekt PRE-COLLAPSE wird mit einem Starting Grant des European
Research Council (ERC), die Ausfahrt der SONNE mit Mitteln des
Bundesforschungsministeriums (BMBF) gefördert.
