Was ist nur mit den Vulkanen los? Aus verschiedenen Orten der Welt kommen beunruhigende Nachrichten über eine erhöhte Aktivität und bevorstehende große Ausbrüche. Der Ätna auf Sizilien, Europas größter Vulkan, spuckt seit vielen Tagen Lava und Asche, mit Fontänen, die eine Höhe von mehreren Hundert Metern erreichen. Auf Island, nahe Grindavik, kündigen Hunderte Erdbeben durch aufsteigendes Magma einen bevorstehenden Ausbruch an.
Vor der japanischen Pazifikküste lässt ein Unterwasservulkan seit einigen Wochen eine neue Insel entstehen, die immer weiter wächst. Auch der Anak Krakatau in Indonesien machte in den vergangenen Tagen mit mehreren Ausbrüchen auf sich aufmerksam. Am Vulkan Marapi auf Sumatra fanden mindestens 22 Bergwanderer den Tod bei einer Eruption, die ohne Warnzeichen gekommen war.
Mehrere große Unterwasservulkane vor Italiens Küste – etwa der Marsili und der Palinuro – bilden eine allgemein unterschätzte Bedrohung. Bei Hangrutschen könnten große Tsunamis entstehen. Doch die größte Sorge gilt einem Gebiet im Süden von Italien. Der „Supervulkan“ der Phlegräischen Felder bei Neapel zeigt Anzeichen für einen bevorstehenden Ausbruch.
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Sind all diese Nachrichten etwas Außergewöhnliches? Hängen sie gar irgendwie miteinander zusammen? Nein, sagen Geologen. Sie zeigten in erster Linie, dass der Vulkanismus auf unserem Planeten etwas Selbstverständliches und Allgegenwärtiges ist. Auf der Erde gibt es 1500 aktive Vulkane. Dazu werden alle Vulkane gezählt, die in den letzten 10.000 Jahren ausgebrochen sind. Jährlich befänden sich davon 40 bis 50 im anhaltenden Eruptionsstatus. Das bedeute, dass zwischen den Ausbrüchen weniger als drei Monate liegen, heißt es auf dem Portal vom Global Volcanism Program der Smithsonian Institution aus Washington, D.C., in den USA.
An jedem Tag spuckt und raucht es im Schnitt aus 20 Vulkanen. Bis Oktober wurden in diesem Jahr bereits 67 Eruptionen gezählt, wobei diese auch über viele Tage gehen können. In den vergangenen 20 Jahren gab es jährlich 65 bis 90 Ausbrüche, wie eine Chronik zeigt. Dieses Jahr ragt also nicht besonders heraus, was die Gefahr von Vulkan-Eruptionen betrifft. Ein sehr gutes tägliches Update gibt es auf dem Portal vulkane.net, das vom Vulkanfilmer und Experten Marc Szeglat betrieben wird.
Als Europäer nimmt man selbstverständlich vor allem das wahr, was auf dem eigenen Kontinent liegt, also in den aktuellen Fällen in Italien und auf Island. Darüber hinaus könnten aber auch irgendwo auf der Welt Ereignisse stattfinden, die sich global auswirken, zum Beispiel den Flugverkehr zum Erliegen bringen oder sogar Einfluss auf das Weltklima und die Ernten haben. So führte zum Beispiel 1815 der Ausbruch des indonesischen Vulkans Tambora zu einem „Jahr ohne Sommer“. Solche gewaltigen Vulkanausbrüche sollen statistisch gesehen alle 625 Jahre auftreten. Britische Forscher warnten jüngst im Fachjournal Nature, dass die Menschheit auf solch ein Szenario ungenügend vorbereitet sei.
Außerdem warnten Forscher in einer Studie von 2022, dass die durch den Klimawandel verursachten stärkeren Regenfälle Vulkanausbrüche weltweit begünstigen könnten. „Unter dem Druck von Magma bricht nasses Gestein leichter als trockenes Gestein. So einfach ist das“, sagte der Geophysiker Falk Amelung von der University of Miami, einer der Studienautoren.
Auch wenn gesagt wird, dass die Ereignisse nicht zusammenhängen, gibt es doch ein gemeinsames System. Es heißt: Plattentektonik . Bekanntermaßen ist die äußere Erdhülle (Lithosphäre) in Kontinentalplatten gegliedert, die sich langsam bewegen (Kontinentaldrift). Neben sieben großen Erdplatten gibt es viele kleinere, sogar Mikroplatten. Erdbeben und Vulkanismus entstehen vor allem an den Plattengrenzen. An der einen Stelle driften Platten auseinander, anderswo stoßen sie zusammen, eine schiebt sich unter die andere (Subduktion).
Hier kann Magma aus der Tiefe aufsteigen. Magma ist geschmolzenes Gestein, vermischt mit anderen Bestandteilen. Es bildet sich in der Erdkruste oder dem oberen Erdmantel. Beim Aufsteigen kann es abkühlen und erhärten. Es bildet auch Magmakammern und kann durch Spalten und Bruchstellen in flüssiger Form an die Erdoberfläche dringen. Es heißt dann Lava.
Etwa 90 Prozent der Vulkane entstehen an solchen Plattengrenzen. Ein bekanntes Beispiel ist der Pazifische Feuerring, der sich über 40.000 Kilometer entlang der Westküste Amerikas über Kamtschatka, Japan und Indonesien bis nach Neuseeland zieht. Hier liegen mehr als 450 aktive Vulkane. Aber es gibt noch eine zweite Erscheinung, den sogenannten Hotspot-Vulkanismus, wie man ihn etwa auf Hawaii findet. Dieser ist keine Erscheinung an Plattengrenzen, sondern im Innern von Platten. Hier steigt heißes Material aus großer Tiefe des Erdmantels in Form einer Säule auf. Die dabei entstehende pilzförmige Struktur, bei der an anderer Stelle Material wieder in die Tiefe transportiert wird, nennt man Plume oder auch Mantelplume. Hier sammeln sich große Mengen von Magma an.
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In Island – wo sich immerhin 31 aktive Vulkane befinden – gibt es beide Erscheinungen. Das vulkanisch höchst aktive Land liegt zum einen auf der Plattengrenze des Mittelatlantischen Rückens mit vielen Bruch- und Riftzonen. Zum anderen soll unter Island ein Plume liegen, bei dem heißes Gestein aus etwa 2880 Kilometern Tiefe aufsteigt.
Momentan passiert Folgendes: Unter dem Erdboden der vulkanisch sehr aktiven Reykjanes-Halbinsel im Südwesten Islands hat sich ein 15 Kilometer langer magmatischer Gang gebildet, Dyke genannt. Es kam zu Hunderten von Erdstößen und tiefen Rissen in Grindavik, worauf die etwa 3700 Einwohner zählende kleine Küstenstadt evakuiert wurde. Doch zu einem befürchteten Ausbruch in der Stadt soll es vermutlich nicht kommen. Dafür wird eine Bodenanhebung im Vulkansystem Svartsengi beobachtet, nördlich von Grindavik. Eine Eruption wird eher hier erwartet. Auch an anderen Spaltensystemen auf der Halbinsel bebt es. Ein Ausbruch soll aber wohl nicht so explosiv werden wie der Ausbruch des Vulkans Eyjafjallajökull im Jahr 2010, der zeitweise den Flugverkehr über Nord- und Mitteleuropa zum Erliegen brachte.
Vulkane können ganz unterschiedliche Formen haben. Es gibt steile Schicht- oder Stratovulkane, flache Schildvulkane und Schlackenkegel – je nachdem, welche Art von Eruption vorherrscht. Dünnflüssige Lava kann in Lavafontänen und Lavaströmen ausbrechen, sogar Lavaseen bilden. Man nennt dies effusive Eruption. Dabei bilden sich nicht selten fantastische Formen wie auf Hawaii. Besonders gefürchtet sind aber explosive Ausbrüche. Sie können gewaltig sein, wenn sich zuvor im Schlot eines Vulkans ein Pfropfen gebildet hat – durch aufsteigendes, erkaltendes Magma.
Nimmt der Druck von unten zu, entlädt sich alles in einer großen Explosion, auch wenn der Vulkan lange ruhig geblieben war. Der Pfropfen knallt heraus wie der Korken einer Sektflasche. Mit einem gewaltigen Knall soll zum Beispiel am 24. August des Jahres 79 gegen 13 Uhr der Ausbruch des Vesuv begonnen haben, der die antiken Städte Pompeji und Herculaneum vernichtete. Er hatte zuvor fast 900 Jahre lang „geschlafen“. Die Umgebung wurde kilometerweit mit Gesteins- und Bimsbrocken bombardiert und mit Asche bedeckt.
Die Eruptionssäule reichte weit bis in die Stratosphäre – und brach später in sich zusammen, wobei es zu gefürchteten Glutlawinen kam, sogenannten pyroklastischen Strömen, die die Hänge des Vulkans hinunterrasten und alles Leben in Sekundenschnelle vernichteten. Man spricht in solchen Fällen von einer Plinianischen Eruption, benannt nach dem Römer Plinius dem Jüngeren, der die damalige Eruption genau beschrieb. Weitere Beispiele dieser Art bilden die großen Ausbrüche von Santorini (um 1627 v. Chr.), des bereits erwähnten Tambora (1815), des Krakatau (1883), des Mount St. Helens (1980) oder des Pinatubo (1991).
Solche Ausbrüche sind immer wieder überraschend möglich. Mindestens zwölf Millionenstädte liegen in unmittelbarer Nähe zu Vulkanen, bei denen es zu einer Plinianischen Eruption kommen könnte, darunter Mexiko-Stadt, Jakarta, Manila und Tokio, heißt es auf einer Wissensplattform der Helmholtz-Gemeinschaft.
Es gibt aber auch komplexe Vulkane wie den Ätna auf Sizilien, der gerade wieder intensiv Lava und Asche spuckt. Der Ätna ist nicht nur gewaltig, mehr als 3350 Meter hoch, er besteht auch aus vielen Kratern – vier Gipfelkratern und etwa 400 Nebenkratern. Und er ist ständig aktiv. Immer wieder öffnen sich Eruptionsspalten, bilden sich neue Krater, gibt es donnernde Lavafontänen, Lavaströme, Aschesäulen. Ortschaften werden bedroht, Landschaften verändert, Touristenstationen und Seilbahnen zerstört.
Allein Wikipedia hat aus der Geschichte Berichte über mehr als hundert Ausbrüche und Ausbruchsphasen zusammengetragen, mehr als 20 davon seit der Jahrtausendwende. Gegenwärtig spricht man von „strombolianischer Tätigkeit“. So wie der mehr als hundert Kilometer entfernte Vulkan Stromboli spuckt der Ätna in kürzeren Abständen Lava aus. Das könnte auch ein Hinweis darauf sein, dass ein größerer Ausbruch bevorsteht, sagen Forscher.
Italien liegt in einer Plattengrenzen-Region. Hier schiebt sich die afrikanische unter die eurasische Kontinentalplatte, gibt es den Apulischen Sporn. Die Ursachen für das Entstehen der Vulkane in den verschiedenen Regionen sind recht komplex, die möglichen Gefahren unterschiedlich groß. Besonders besorgt blicken Geologen derzeit auf einen Ort 350 Kilometer nördlich vom Ätna.
Gemeint sind die Phlegräischen Felder (Campi Flegrei) nahe der Millionenstadt Neapel. Unter ihnen und dem etwa 20 Kilometer entfernten Vesuv soll sich in etwa acht Kilometern Tiefe eine Art Reservoir befinden, in dem sich aufsteigendes Magma sammelt. Das gesamte System wird oft salopp als „Supervulkan“ bezeichnet. Gemeint sind Vulkane, die aufgrund der Größe ihrer Magmakammern tief unter der Erde das Potenzial für gigantische Ausbrüche haben.
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Die Phlegräischen Felder am Golf von Neapel sind ein Vulkanfeld mit einer Ausdehnung von etwa 15 mal zwölf Kilometern, auch Caldera genannt. Diese entstand bei einem riesigen Vulkanausbruch vor etwa 39.000 Jahren, der größten Eruption der letzten 100.000 Jahre in Europa. Dabei wurde etwa 88-mal so viel Material ausgeschleudert wie beim Ausbruch des Vesuv im Jahre 79. Die Eruptionssäule soll bis zu 40 Kilometer hoch gewesen sein. Der Ausbruch könnte sogar das Ende der Neandertaler begünstigt haben, heißt es in einem Artikel des Magazins National Geographic.
Weitere große und kleinere Ausbrüche formten die vulkanische Landschaft, die am westlichen Stadtrand von Neapel beginnt und auf der die Stadt Pozzuoli liegt. Aus dem Flugzeug blickt man fasziniert auf uralte bewachsene Krater und Vulkankegel. Und man kann sich nicht vorstellen, dass darunter eine große aktuelle Gefahr liegen soll, wären da nicht die heißen Dämpfe des Solfatara-Kraters, ein Highlight für Touristen.
Ob in den Phlegräischen Feldern aber wirklich eine große Eruption droht, ist umstritten. Im Vergleich etwa mit der gigantischen Caldera des Yellowstone in den USA – mit 80 mal 55 Kilometern – sind die Campi Flegrei klein. Aber ein großer Ausbruch könnte verheerend sein, vor allem für Pozzuoli und die gesamte dicht besiedelte Region um Neapel, in der vier Millionen Menschen leben. Er könnte auch Folgen weit darüber hinaus haben. Da gibt es wahrhaft apokalyptische Schilderungen.
Wie die vielen jüngeren Vulkankegel und Krater zeigen, überwiegen aber auch in einem „Supervulkan“ die kleineren Ausbrüche, sodass Forscher stattdessen den Begriff „Caldera-System“ vorgeschlagen haben. Ein künftiger Ausbruch könnte vielleicht aussehen wie die Monte-Nuovo-Eruption von 1538. Diese geschah nach über 3000 Jahren Ruhe in den Phlegräischen Feldern. Bei der Eruption durch aufreißende Spalten wurde der Ort Tripergole unter Lava und Asche begraben. Es bildete sich ein neuer Vulkankegel, der 133 Meter hohe Monte Nuovo. 24 Menschen fanden den Tod. Es war ein kleinerer Ausbruch. Dennoch wurden allein in Pozzuoli 90 Prozent der Gebäude durch Erdstöße oder Ascheregen zerstört oder schwer beschädigt. Und heute ist das Gebiet viel dichter besiedelt.
Die Gefahr sollte nicht unterschätzt werden. Sowohl die Phlegräischen Felder als auch der Vesuv seien „reif für eine Eruption“, sagte jüngst der Vulkanologe Thomas Walter vom Deutschen Geoforschungszentrum (GFZ) Potsdam der Frankfurter Rundschau. In den Feldern gebe es „alle Anzeichen dafür, dass Magma in Bewegung ist“. Dafür sprechen zum Beispiel Schwärme von Erdstößen, die sich seit August 2023 in der Region ereigneten, darunter einige der stärksten seit Jahrzehnten. Allein im September gab es 1100 Erdstöße. Außerdem hat sich die Anhebung des Erdbodens beschleunigt. So etwas war auch vor dem letzten Ausbruch von 1538 zu beobachten.
Für das Verhalten der Campi Flegrei gibt es einen Begriff: Bradyseismos. Gemeint sind langsame Hebungen und Senkungen des Erdbodens. Die Erde scheint zu atmen. Schon die alten Römer kannten diese Erscheinung. Die Ursache dafür ist offenbar aufsteigendes Magma. Sogenannte magmatische Fluide (Flüssigkeiten und Gase) dringen in Gesteinsschichten ein. Seit den 1960er-Jahren soll es vier solcher Phasen gegeben haben. Die jüngste, die sich seit 2011 beschleunigt, hat den Boden um mehr als fünf Meter angehoben. Ob das in eine Eruption mündet, ist Experten zufolge ungewiss. Die Hebung könnte auch wieder zurückgehen.
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Unruhe hat allerdings ausgelöst, dass Italiens Katastrophenschutzminister Ende Oktober davon sprach, dass man die Alarmstufe von Gelb auf Orange („Vor-Alarm“) hochsetzen müsse. Und eine italienische Zeitung – der Corriere del Mezzogiorno – schrieb über das interne Sitzungsprotokoll einer Risiko-Kommission, dem zufolge Satellitenmessungen zeigten, dass Magma von dem etwa acht Kilometer tiefen Reservoir zu einem vier Kilometer tiefen Reservoir aufgestiegen sei. Dies sei von 2015 bis 2022 passiert.
Forscher haben zudem festgestellt, dass in etwa 200 Metern Tiefe eine geologische Schicht wie ein Korkenverschluss wirkt. Es könnte also zu einem explosiven Ausbruch kommen, wenn der Druck zu groß wird. Möglicherweise zu einer Wasserdampfexplosion. Anhand eines Vulkanfrakturen-Modells kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass die Erdkruste über den Phlegräischen Feldern instabiler werde. In einigen Monaten bis einigen Jahren könnten „kritische Bedingungen“ erreicht werden.
Im drohenden Ernstfall müssten allein in der besonders bedrohten „roten Zone“ in kürzester Zeit bis zu 500.000 Bewohner der Region in Sicherheit gebracht werden, wie der Evakuierungsplan vorsieht. Es gibt Zweifel daran, dass die Evakuierung einer so dicht besiedelten Region in kürzester Zeit gelingen könnte. Ein großes Problem ist auch, zu erkennen, wann so etwas wirklich notwendig ist. Und sehr wichtig ist zudem, die Balance zwischen nötiger Information und der Vermeidung von Panik zu halten. Die wildesten Fantasien über explodierende „Supervulkane“ und die daraus resultierenden Bedrohungen kommen vor allem von Leuten, die weit weg sind.
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