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27. November 2012

Supervulkan: Der schlafende Riese holt Luft

 Von Ute Kehse
Sonnenuntergang hinter der Caldera von Santorini. Der Schein trügt, im Tiefen rumpelt es wieder.Foto: IMAGO

Sechzig Jahre lang rührte sich der Supervulkan Santorin in der Ägäis nicht. Jetzt rumpelt es wieder in der Tiefe.

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Nur wenige Orte im Mittelmeer strahlen einen solchen Zauber aus wie die Inseln von Santorin. Weiße, verwinkelte Dörfer schmiegen sich an die steilen Felswände der Hauptinsel Thira. Fast senkrecht fallen die teils 300 Meter hohen Klippen ins blaue Ägäische Meer ab. Diese spektakuläre Szenerie verdankt Santorin mächtigen Kräften im Erdinneren: Der ringförmige Archipel ist der Rest eines gewaltigen Vulkanausbruchs vor 3 600 Jahren. In den vergangenen Jahrzehnten verhielt sich das Monster in der Tiefe zahm. Doch mit der Ruhe ist es seit Kurzem vorbei.

Empfindliche Seismometer registrierten, dass die Erde über dem Vulkan immer wieder zitterte. In den Bars von Thira klirrten die Gläser in den Regalen, übelriechende Dämpfe stiegen aus der Tiefe auf. GPS-Messgeräte und Radarmessungen aus dem All zeigten, wie sich der Archipel aufblähte: Zwischen Januar 2011 und April 2012 hob sich die Erde um bis zu 14 Zentimeter. Etwa genauso weit entfernten sich die gegenüberliegenden Enden der Inselgruppe voneinander, berichteten Forscher um David Pyle von der Universität Oxford in der Zeitschrift Nature Geoscience.

„Der Vulkan hat einmal scharf Luft geholt“, sagt Andrew Hooper von der Universität Delft in den Niederlanden. Das Rumpeln in der Tiefe und das Aufwölben der Erdkruste signalisierten die Ankunft von Magma in einem Reservoir vier Kilometer unter der Erdoberfläche. 10 bis 20 Millionen Kubikmeter flüssigen Gesteins – genug, um das Olympiastadion in London 15 Mal zu füllen – waren nach oben geströmt.

Für Vulkanologen waren die Ereignisse eine einmalige Gelegenheit, das Innenleben eines Supervulkans, wie Santorin einer ist, zu durchleuchten. Diese größten Vulkane der Erde, zu denen auch der Yellowstone in Amerika zählt, besitzen keinen typischen Vulkankegel, sondern hinterlassen nach einem Ausbruch einen eingestürzten Kessel, Caldera genannt.

Viele Jahrtausende lang fallen die Riesenvulkane nur durch kleinere Eruptionen, hydrothermale Aktivitäten und gelegentliche Bodenbewegungen auf. Doch irgendwann explodieren sie mit Gewalt, verwüsten ganze Landstriche und stürzen die Erde für einige Jahre in einen Kälteschock. Wie sich solche Mega-Eruptionen ankündigen, ist unklar, da es in der jüngeren Geschichte noch keine gegeben hat. Der Vulkan von Santorin ist zwar ein kleinerer unter den Supervulkanen. „Er bricht aber viel häufiger aus als andere“, sagt Hooper. Im Schnitt kommt es dort alle 20 000 Jahre zu einer größeren Eruption.

Damit ist derzeit freilich nicht zu rechnen, wie alle Experten betonen. Zum einen hat sich die Unruhe wieder gelegt, der Zustrom von Magma scheint fürs Erste zum Stillstand gekommen zu sein. Die Magmamenge, die in den vergangenen Monaten das Reservoir unter dem Vulkan auffüllte, ist zum anderen weit von den Massen entfernt, die bei der minoischen Eruption vor 3 600 Jahren in die Luft flogen.

Damals spuckte Santorin um die 60 Kubikkilometer Bimsstein, Asche und Lava aus. Das ist mehr als 10 000-mal so viel wie jetzt nach oben stieg. „Es gibt keinen Grund anzunehmen, dass es demnächst überhaupt zu einer Eruption kommt – obwohl man das natürlich nicht ausschließen kann“, sagt Timothy Druitt von der Université Blaise Pascal in Clermont-Ferrand.

Auch David Pyle geht davon aus, dass der Vulkan sich in näherer Zukunft ähnlich verhalten wird wie in den vergangenen 600 Jahren. Im Zentrum der ringförmigen Inselgruppe ereigneten sich alle paar Jahrzehnte kleinere Eruptionen, zuletzt 1950. Dabei wuchs nach und nach ein Lavadom im Zentrum des Kraters – die Insel Nea Kameni.

Pyle und sein Team ziehen aus der jüngsten Schlafstörung des Vulkans eine etwas beunruhigende Lehre: Der Magmafluss aus dem Erdinneren ist offenbar sehr unbeständig. Die Magmakammer unter Santorin wird nicht kontinuierlich gefüttert, wie es Vulkanologen bislang angenommen hatten, sondern schubweise.

Große Magmablasen können in relativ kurzer Zeit nach oben steigen und den Vulkan plötzlich wachrütteln. „Dies ist das erste Mal, dass dieses Verhalten so klar zutage tritt“, sagt David Pyle. Er vermutet, dass viele andere Vulkane genauso unberechenbar sind.

Auch die gewaltige minoische Eruption scheint nur eine Vorbereitungszeit von wenigen Jahrzehnten benötigt zu haben – nach 18 000 Jahren Ruhe, berichteten Timothy Druitt und sein Kollegen kürzlich im Fachmagazin Nature. Das Team untersuchte den chemischen Fingerabdruck von Feldspat-Kristallen, die vor dem Ausbruch in der Magmakammer herangewachsen waren.

Demnach pressten sich weniger als hundert Jahre vor dem Knall mehrere Kubikkilometer Magma aus einem tiefen Reservoir nach oben, 50-mal so viel wie im langjährigen Durchschnitt. Wenige Monate oder Jahre vor dem Ausbruch vermischte sich das glutflüssige Gestein mit einem anderen Magmavorrat. Dabei entstand ein explosives Gebräu. Gasblasen perlten aus, bis der Druck in der Kammer schließlich so hoch wurde, dass alles in die Luft flog.

Das geschah nach derzeitigen Erkenntnissen in der Mitte des 17. Jahrhunderts vor Christus, gegen Ende der Bronzezeit. Die Katastrophe von Santorin begann mit einem Bimssteinhagel, der aus einer 36 Kilometer hohen Eruptionswolke zu Boden prasselte. Dann drang Meerwasser durch Spalten in den Krater ein. Heftige Explosionen erschütterten daraufhin die Insel, bei denen das Magma zu feinster Asche zerstob. Als nächstes stieß der Vulkan gewaltige Glutlawinen aus. Ströme aus heißem Gas, Bimsstein und Asche wälzten sich die Hänge hinab und breiteten sich viele Kilometer weit in alle Richtungen aus, teils über, teils unter Wasser.

Überall, wo das höllische Gemisch mit Meerwasser zusammentraf, explodierte es. Als Folge breiteten sich meterhohe Tsunamis in alle Richtungen über das Mittelmeer aus. Als der Vulkan 40 bis 60 Kubikkilometer Magma ausgespuckt hatte – eine Menge, die ausreicht, um ganz Berlin mit einer sechs Zentimeter dicken Schicht zu bedecken – stürzte die entleerte Magmakammer ein.

Ein Becken mit einem Durchmesser von zwölf Kilometern entstand, die Caldera. Als das Meerwasser in den Hohlraum zurückflutete, brach ein zweiter Tsunami los. Wahrscheinlich stürzten die bis zu 17 Meter hohen Todeswellen die blühende minoische Kultur auf Kreta ins Verderben – ein Ereignis, das vielleicht die Legende der untergegangenen Insel Atlantis begründete.

Warum der Vulkan jahrtausendelang einigermaßen harmlos nur ein paar Lavaströme produziert, um dann wieder mit ungeahnter Heftigkeit zu explodieren, ist ein Rätsel. Da bislang noch kein Ausbruch eines Supervulkans mit modernen Instrumenten verfolgt wurde, können die Forscher nur spekulieren. Zum Beispiel könnte sich vor einer großen Eruption so viel Magma unter der Erde stauen, dass das enthaltene Gas nicht so schnell entweichen kann, und schließlich alles explodiert.
„Glücklicherweise gibt es bei Vulkanausbrüchen im Gegensatz zu Erdbeben klare Indikatoren, die auf einen bevorstehenden Ausbruch hindeuten“, sagt Marco Bohnhoff vom Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam. Sollten etwa die kleinen Beben, die den Aufstieg von Magma begleiten, in immer flacheren Regionen auftreten, wäre das ein Alarmsignal.

Der Zündstoff für Santorin entsteht 140 Kilometer unter der Insel. Dort befindet sich die Verlängerung der Afrikanischen Platte, die südlich von Kreta in den Erdmantel abtaucht. Wenn der wasserreiche Meeresboden eine gewisse Tiefe erreicht, schmilzt er. Das leichte Gestein steigt wieder nach oben und speist vulkanische Zentren, von denen es in der Ägäis insgesamt vier gibt. Die Kollision lässt Vulkane sprießen, vor allem in Italien: Der höchste Feuerberg Europas, der Ätna auf Sizilien, ist ein Stratovulkan, ebenso wie der explosive Vesuv bei Neapel. Viele Experten halten den Ballungsraum von Neapel für eins der am stärksten gefährdeten Vulkangebiete der Welt. Denn in unmittelbarer Nachbarschaft liegen auch die weniger bekannten, aber umso gefährlicheren Phlegräischen Felder, wie Santorin ein gewaltiger Caldera-Vulkan, der zuletzt vor 39 000 Jahren ausbrach.

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