Wissenschaft

Prognosemodell für Vulkanausbrüche

Wissen, wo es kracht

Weltweit arbeiten Wissenschaftler daran, die Orte künftiger Vulkanausbrüche vorhersagen zu können, um Gefahren für Menschen zu reduzieren. Ein neues Modell aus Potsdam stößt bei Experten auf Begeisterung.

Salvatore Allegra/ AP

Der Vulkan Ätna auf Sizilien: "Wir berechnen die Wege des geringsten Widerstands für aufsteigendes Magma"

Von
Donnerstag, 01.08.2019   05:04 Uhr

Schwefeliger Dunst, heißer Boden und Thermalquellen, dazu immer wieder Krater: Wer die Phlegräischen Felder Süditaliens besucht, ahnt das Brodeln des Supervulkans unter seinen Füßen.

Bereits die alten Römer glaubten, dass hier der Feuergott Vulcanus haust. Beim historisch letzten, eher kleineren Ausbruch von 1538, entstand der Monte Nuovo, der neue Berg, er ist mehr als 130 Meter hoch. Heute sind seine Hänge mit Häusern bebaut, obwohl das Risiko für einen neuen Ausbruch zu den weltweit höchsten zählt. Kaum 20 Kilometer entfernt liegt die Metropolregion von Neapel. Würde Vulcanus wieder erwachen, wären mehr als 1,5 Millionen Menschen in Gefahr.

Explosive Ausbrüche

Wo genau in Zukunft glühende Magma zur Oberfläche durchbricht, beschäftigt Vulkanforscher schon lange. Sie wollen das Risiko für gefährdete Dörfer und Städte minimieren. Nun hat ein internationales Team um Eleonora Rivalta vom Geoforschungszentrum GFZ in Potsdam eine neue Methode vorgestellt, die helfen soll, solche Prognosen zu verbessern. Ihre Studie erscheint im Fachblatt "Science Advances".

Mehr zum Thema

Bisherige Prognosen basierten lediglich auf Statistiken über die Orte älterer Eruptionen, ihre Vorhersagekraft gilt als mäßig. Die neue Methode verbindet Physik mit Statistik: "Wir berechnen die Wege des geringsten Widerstands für aufsteigendes Magma und stimmen dann das Modell auf der Grundlage von Statistiken ab", erklärt Rivalta.

Wenn die unterirdische Kammer, die einen aktiven Feuerberg mit Magma speiste, leer ist und einstürzt, sind auch die Veränderungen an der Oberfläche drastisch: Der Boden sinkt ein, und es entsteht eine kesselförmige Senke, eine sogenannte Caldera. Insbesondere bei Supervulkanen kann diese riesige Ausmaße haben, so misst die Caldera des Toba-Vulkans in Indonesien etwa 100 mal 30 Kilometer. Nach ihrer Bildung können sich später neue Schlote in der Caldera oder an deren Rand öffnen.

Fotostrecke

Lava trifft auf Wasser: ....und rrrrrums!

Für die Forscher ist es schwierig, aus den zufällig verstreuten Schloten Prognosekarten für die Orte künftiger Eruptionen zu erstellen. "In der Vulkanforschung geht man oft davon aus, dass sich der Vulkan künftig weiter so verhält wie in der Vergangenheit", sagt Rivalta. "Das Problem ist aber, dass oft nur wenige Dutzend Schlote auf der Vulkanoberfläche sichtbar sind." Die dünne Datenlage führe zwangsläufig zu groben Karten mit großen Unsicherheiten.

Erfolgreicher Test

Deshalb hat die Geophysikerin zusammen mit Geologen und Statistikern die physikalischen Eigenschaften der Vulkane genutzt, um die Prognosen zu verbessern. "Wir analysieren das Spannungsfeld, dass sich unter dem Vulkan ausbildet und steuert, wie sich die Magma unterirdisch ausbreitet. Das kombinieren wir mit einem statistischen Verfahren und dem Wissen über die Struktur und Geschichte des Vulkans. Dann stimmen wir die Parameter des Modells so lange ab, bis sie mit früheren eruptiven Mustern übereinstimmen", erklärt Rivalta.

Was kann das komplizierte Verfahren? Die Forscher haben es am Beispiel der Phlegräischen Felder getestet. Und siehe da: Sie konnten nachträglich die Stelle des Ausbruchs von 1538 richtig voraussagen. Sie prognostizierten außerdem neue Ausbrüche in einem Gürtel zwischen 2,3 und 4,2 Kilometer Abstand zum Zentrum der Caldera - mittendrin liegt der Monte Nuovo.

Mehr zum Thema

Laut Rivalta stehen nun Tests mit anderen Vulkanen an. Darauf ist auch Michael Poland vom Yellowstone Volcano Observatory gespannt. Bereits jetzt bewertet er die Publikation als einen beträchtlichen Fortschritt bei der Vorhersage von Vulkanausbrüchen. Die neue Methode könne "von außerordentlichem Wert insbesondere dort sein, wo Vulkanschlote über eine große Fläche verteilt sind, beispielsweise im Südwesten der USA und in Neuseeland."

Oder bei den Phlegräischen Feldern. Wann es dort zu neuen Eruptionen kommen wird, weiß Rivaltas Modell allerdings nicht, dazu wurde es aber schließlich auch nicht konstruiert. Wenn sich das Wo nun besser voraussagen lässt, fehlt nur noch ein neues Modell für das Wann.

insgesamt 13 Beiträge
erzengel1987 01.08.2019
1. Das Problem ist chaotischer Natur
Es gibt leider viele Einflüsse, die einen Vulkanausbruch verhindern und verursachen. Viele Variablen die absolut unbekannt sind und man einfach nur Schätzen kann. Aber die teilweise eine große Auswirkung haben. Die [...]
Es gibt leider viele Einflüsse, die einen Vulkanausbruch verhindern und verursachen. Viele Variablen die absolut unbekannt sind und man einfach nur Schätzen kann. Aber die teilweise eine große Auswirkung haben. Die Phlegräischen Felder stehen derzeit schon lange unter einer gigantischen Magmablase. Ein Ausbruch sollte bereits längst passiert sein. Ich glaube die Stadt ist bereits für mehrere Tage evakuiert worden, weil man damals den Ausbruch befürchtete und es ist nichts passiert. Es ist insgesamt ein hochinteressantes Forschungsgebiet. Man darf die Vulkane jedoch niemals unterschätzen. Sie sind und bleiben wohl noch hunderte Jahre unberechenbar... leider. Ob das Wo jetzt genau vorhergesagt werden kann wird sich jetzt zeigen. Ein Wann... ich glaube da brauchen wir noch mehr Zeit. Eventuell ist es wie beim Wetter. Es wird Sturm vorhergesagt und es kommt Sonnenschein :-).
andras_lambak 01.08.2019
2. Vorhersagen sind nicht so wichtig.
Die Forschung muss sich darauf konzentrieren, wie man Vulkanausbrüche unterbindet, um nicht noch mehr Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen zu lassen.
Die Forschung muss sich darauf konzentrieren, wie man Vulkanausbrüche unterbindet, um nicht noch mehr Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen zu lassen.
Sissy.Voss 01.08.2019
3. Genau!
Einfach genug, warum kommt nur niemand darauf? Stoppen wir die Plattentektonik, kühlen wir den Erdkern und - wie Benjamin Blümchen sagen würde: rumsibumsi - hat sich das Problem der Vulkanausbrüche erledigt. Und das der [...]
Zitat von andras_lambakDie Forschung muss sich darauf konzentrieren, wie man Vulkanausbrüche unterbindet, um nicht noch mehr Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen zu lassen.
Einfach genug, warum kommt nur niemand darauf? Stoppen wir die Plattentektonik, kühlen wir den Erdkern und - wie Benjamin Blümchen sagen würde: rumsibumsi - hat sich das Problem der Vulkanausbrüche erledigt. Und das der vulkanischen Treibhausgase. Um die von Menschen induzierten brauchen wir uns dann auch nicht mehr zu kümmern.
varlex 01.08.2019
4.
Wenn wir gleich dabei sind, könnten wir doch gleich das Wetter ändern. Das wird bestimmt ein tolles Geschäftsmodell...hab keine Lust mehr ständig im Garten zu gießen.
Zitat von andras_lambakDie Forschung muss sich darauf konzentrieren, wie man Vulkanausbrüche unterbindet, um nicht noch mehr Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen zu lassen.
Wenn wir gleich dabei sind, könnten wir doch gleich das Wetter ändern. Das wird bestimmt ein tolles Geschäftsmodell...hab keine Lust mehr ständig im Garten zu gießen.
darthmax 01.08.2019
5. Ausbruch
da bei einem Vulkanausbruch CO2 frei wird sollte dieser von Herrn Hochreiter umgehend verboten werden... nur... die Asche reflektiert die Sonneneinstrahlung und sorght für Erkaltung und Missernten. Später für fruchtbare Felder [...]
da bei einem Vulkanausbruch CO2 frei wird sollte dieser von Herrn Hochreiter umgehend verboten werden... nur... die Asche reflektiert die Sonneneinstrahlung und sorght für Erkaltung und Missernten. Später für fruchtbare Felder und darum zieht es den Menschen immer wieder in die Hochrisikogebiete. Gefangen in diesen Konflikt und zur Untätigkeit verdammt können wir nur zusehen, wie die Natur so ohne uns auch funktioniert.

Mehr im Internet

© SPIEGEL ONLINE 2019
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung

TOP