Wissen

Naturkräfte auf Hawaii Heftiger Regen löste Vulkanausbruch aus

imago86310167h.jpg

Naturspektakel: Touristen beobachten, wie Lava vom Kilauea sich in den Ozean ergießt.

(Foto: imago/Aurora Photos)

Einer der aktivsten Vulkane auf Hawaii ist der Kilauea. Seine Eruptionen sind meist nicht sehr heftig - im Jahr 2018 allerdings gab es einen großen Ausbruch. Den hat eine Studie nun rekonstruiert. Wissenschaftler ermitteln dabei eine ungewöhnlich erscheinende Ursache.

US-amerikanische Wissenschaftler haben Hinweise darauf gefunden, dass der Ausbruch des Vulkans Kilauea im Jahr 2018 auf der Hawaii-Insel Big Island durch starke Regenfälle in den Wochen davor ausgelöst wurde. Beim Rückblick auf die vergangenen 200 Jahre stellten sie fest, dass sich etwa 60 Prozent der Ausbrüche des Kilauea im feuchteren Teil des Jahres ereigneten. Dabei ist dieser Teil einen Monat kürzer als der trockene Teil des Jahres. Falk Amelung und Jamie Farquharson von der University of Miami in Miami (Florida, USA) haben ihre Studie in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht.

"Wir wussten, dass Änderungen des Wassergehalts im Untergrund Erdbeben und Erdrutsche auslösen können. Jetzt wissen wir, dass dies auch Vulkanausbrüche auslösen kann", wird Amelung in einer Mitteilung seiner Universität zitiert. Üblicherweise bricht ein Vulkan aus, wenn der Druck des zähflüssigen Gesteins in der Magmakammer groß genug ist, um das umgebende Gestein zu brechen. Diese Druckerhöhung führt in der Regel zu einer Aufwölbung des Bodens um mehrere zehn Zentimeter. Weil die Aufwölbung in den zehn Monaten vor dem Ausbruch am 3. Mai 2018 an einer Flanke des Vulkans nur zwei bis drei Zentimeter betrug, begannen die Forscher, nach einer alternativen Erklärung zu suchen.

Amelung und Farquharson erstellten mehrere Computermodelle des Untergrunds am Kilauea. In ihrem bevorzugten Modell sind die oberen 500 Meter sehr durchlässig für Wasser, das darunter liegende Gestein mittelmäßig durchlässig. Dann gaben sie Regenmessdaten ein und betrachteten, wie sich der Druck im Gestein verändert. "In allen modellierten Szenarien beobachten wir einen quasistatischen Porendruckaufbau von Zehntausenden von Pascal in Tiefen von einem bis sechs Kilometern unter der Oberfläche unmittelbar vor dem Beginn des Flankenausbruchs 2018", schreiben die Forscher.

Ausbrüche gehäuft im regenreichen Teil des Jahres

Vulkan.jpg

12. Mai 2018: Die Aschewolke von Kīlauea treibt über die Insel, während eine große Regenwolkenbank an der Nordküste vordringt.

(Foto: Taken by astronaut on board the ISS (NASA Photo ID: ISS055-E-70297)/dpa)

Die Forscher modellierten auch den Porendruck im Gestein in drei Kilometern Tiefe für die Zeit von 1950 bis 2019. Dabei konnten sie feststellen, dass Intrusionen - das Eindringen von Magma in festes Gestein - fast doppelt so häufig in Zeiten mit viel Regen stattfanden wie in trockenen Jahreszeiten. Auch die Ausbrüche häuften sich, bei einer Betrachtung seit 1790, im regenreichen Teil des Jahres. "Unter dem Druck von Magma bricht nasses Gestein leichter als trockenes Gestein. So einfach ist das", sagt Amelung. Häufigerer Starkregen im Zuge des Klimawandels könnte künftig womöglich auch vermehrt vulkanische Aktivitäten auslösen, mutmaßen die Forscher.

In einem Kommentar, ebenfalls in "Nature", fragt Michael Manga von der University of California in Berkeley (Kalifornien, USA), ob die Hypothese von Amelung und Farquharson plausibel ist. Denn die Druckerhöhungen, die sich aus den Computermodellen ergeben, seien sehr gering. "Wenn jedoch Gestein bereits kurz vor dem Brechen steht, können solche Änderungen ausreichen, um ein Nachgeben auszulösen", schreibt er. Allerdings sei die Sache noch recht unsicher. Die Wissenschaft habe gerade erst begonnen, solche Wechselwirkungen zu verstehen.

Ähnlich zurückhaltend ist Thomas Walter vom Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam. Schon seit mehr als 20 Jahren gebe es vereinzelte Studien, die vulkanische Aktivitäten mit Wettergeschehen in Verbindung bringen. Doch bisher seien meist die Datenlage und der Zusammenhang nicht deutlich genug gewesen, betont Walter. Deshalb sieht er in der Studie eine interessante und gute Idee. "Ich bin vorsichtig, nehme das Ergebnis aber als Anregung für meine weitere Arbeit auf." Die Studie werde womöglich eine Reihe weiterer Studien auslösen, von denen manche die Hypothese unterstützen werden, andere nicht.

Quelle: ntv.de, Stefan Parsch, dpa

ntv.de Dienste
Software
ntv Tipp
Social Networks
Newsletter
Ich möchte gerne Nachrichten und redaktionelle Artikel von der n-tv Nachrichtenfernsehen GmbH per E-Mail erhalten.