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Großer Ausbruch mit kleinen Folgen

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 21.05.2015 13:57

In Europa weitgehend unbeachtet hat auf Island der größte Vulkanausbruch der Insel in den vergangenen 200 Jahren stattgefunden. Zwischen August 2014 und Februar 2015 förderte der Bardarbunga im Südosten insgesamt 1,6 Kubikkilometer Lava und 11,8 Millionen Tonnen Schwefeldioxid . Auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union EGU in Wien wurde der Ausbruch ausführlich analysiert.

Eruption des Bardarbunga am 4. September 2014. (Foto: Wikipedia/Peter Hartree)"Diese Eruption war rund zehnmal größer als die des Eyjafjallajökull 2010 oder des Grimsvötn 2011", berichtete Magnus Tumi Gudmundsson, Professor für Geophysik an der Universität Island in Reykjavik. Doch anders als bei diesen beiden war der Ausbruch des Bardarbunga nur wenig explosiv, die Eruptionswolke stieg nur in geringe Höhen von maximal 6000 Metern auf, und sie enthielt nur wenig Asche. Die negativen Folgen blieben daher recht gering und hauptsächlich auf Island begrenzt, wo es zu teilweise starken Belastungen durch Schwefeldioxid kam. "Es gab praktisch keinen Ort auf Island, der von der Gaswolke nicht berührt wurde", erklärte Sara Barsotti, Koordinatorin für Vulkangefahren beim Isländischen Wetterdienst. Der Gesundheitsdienst der Insel verzeichnete einen Anstieg bei Atemwegserkrankungen wie Asthma oder Bronchitis, "doch es wurden keine ernsten Fälle berichtet". "Für ein Ereignis dieser Größe hatten wir sehr viel Glück", ergänzte Gudmundsson auf der EGU-Tagung.

Glück hatten die Wissenschaftler auch aus anderen Gründen: Im Rahmen des europäischen FutureVolc-Projektes hatten sie kurz zuvor das Vulkanbeobachtungsnetzwerk auf der Insel stark ausgebaut. Erdbeobachtungssatelliten ergänzten dessen Informationen durch Messungen aus der Umlaufbahn. "Daher konnten wir diese Eruption sehr schön beobachten", urteilt Andrew Hooper, Professor für Geophysik an der Universität Leeds. Die Seismometer zeigten bereits Mitte August an, dass sich im Nordteil des Vatnajökull-Gletschers etwas zusammenbraute. "Die Aktivität begann am 16. August mit starken Erdbeben am Bardarbunga", erklärte Magnus Tumi Gudmundsson, "die Beben pflanzten sich in Richtung Norden fort und erreichten am Ende des Monats den Rand des Gletschers. Am 31. August begann dann die Eruption, die bis in den Februar dauern sollte."

Rifting-Ereignis beobachtet


Die Vulkanfelder auf und vor Island. (Bild: Wikipedia)Die Erdbeben zeigten, dass sich Magma aus der Kammer des Bardarbunga 40 Kilometer weit durch den Untergrund arbeitete, bevor es dann in eisfreiem Gelände ausströmte und einen 85 Quadratkilometer großen und 15 bis 30 Meter dicken Lavablock bildete. Andrew Hooper: "Wir haben es bei diesem Ereignis mit Meeresbodenspreizung zu tun, einem sogenannten Rifting, das in dem Moment endete, als die Eruption begann." Meeresbodenspreizung in mehr als 1000 Meter Höhe mitten auf Island ist nur scheinbar ein Widerspruch in sich, denn die Insel gehört zu den wenigen Orten auf der Welt, an denen man trockenen Fußes einen mittelozeanischen Rücken beobachten kann.

Hier driften die Nordamerikanische und die Eurasische Krustenplatte auseinander, dabei wird flüssiges Erdmantelgestein zutagegefördert und so neue Erdkruste produziert. Normalerweise findet dieser Prozess tief auf dem Boden der Ozeane statt, doch unter Island kommt noch ein zweiter Vulkanismus-Typ hinzu, ein sogenannter Mantelplume. In der Summe sorgen beide dafür, dass Island über den Meeresspiegel hinaus wächst. "Bei diesem Bardarbunga-Ausbruch sind die Krustenplatten um bis zu sechs Meter auseinandergerückt", erklärte Thoralf Thordarson, Vulkanologieprofessor an der Universität von Island, "und das über eine Strecke von gut 40 Kilometer."

Auf ihren Monitoren konnten Forscher wie Andy Hooper genau verfolgen, dass das Magma des Bardarbunga wie ein Keil zwischen die beiden Krustenplatten floss und einen sogenannten Dyke oder Gesteinsgang bildete. Allerdings schlug es dabei überraschende Haken. "In unserer vereinfachenden Sicht denken wir uns, wenn wir zwei Krustenplatten auseinanderziehen bildet sich senkrecht zur Zugrichtung ein Dyke", so Hooper, "aber das war es gerade nicht, was wir beobachten konnten." Tatsächlich änderte der Dyke gleich dreimal seine Richtung, einmal sogar um volle 90 Grad. "Das hat uns erst sehr verwirrt", sagte der britische Geophysiker, "aber es stellte sich heraus, dass es ganz leicht zu erklären war, wenn wir die Topographie des Terrains berücksichtigten." Bardarbunga ist Teil eines großen Vulkanfeldes, das darüber hinaus noch von Islands größtem Gletscher bedeckt ist. Die benachbarten Vulkane und das auflastende Eis des Vatnajökull bestimmten zusammen mit den Spalten und Rissen im Gestein die Richtung, in die das Bardarbunga-Magma strömte, bis es schließlich am 40 Kilometer entfernten Holuhraun austreten konnte.

Caldera vertiefte sich weiter


Der Lavafluss am Holohraun am 4. September 2014. (Foto: Wikipedia/Peter Hartree)"Wahrscheinlich waren die Spannungen in der Kruste so stark, dass dieser Weg der leichteste für das Magma war, sonst hätte es durchaus auch eine Eruption unter dem Gletschereis geben können", vermutet der isländische Geophysiker Magnus Tumi Gudmundsson. Das Resultat hätte eine gewaltige Flut von Gletscherwasser sein können, die Straßen, Brücken, Siedlungen mitgerissen hätte. So blieb das einzige bleibende Zeugnis der Eruption auf dem Vatnajökull-Gletscher die riesige Senke, die die Eruption im Eis über dem Bardarbunga hinterlassen hat. Auf einer fast kreisrunden Fläche von acht Kilometern Durchmesser ist der Gletscher um bis zu 60 Meter abgesackt, denn im rund 600 Meter tiefer liegenden Vulkangebäude ist offenbar die Magmakammer eingesunken und hat die bereits vorhandene Caldera vertieft. "Wir können dankbar sein, dass sich dieser Einbruch über fast sechs Monate erstreckte und so glimpflich ablief", so Gudmundsson, "es hätte auch einen katastrophalen Zusammenbruch oder sogar eine Explosion der Caldera geben können."

So blieb es weitgehend bei je nach Standort mittleren bis starken Schwefeldioxidbelastungen in isländischen Ortschaften. Unmittelbar nach Beginn des Ausbruchs verstärkte der isländische Wetterdienst sein Umweltbeobachtungsnetzwerk, so dass auch die Bewegungen der Gaswolke genau verfolgt werden konnten. Neben den 11,8 Millionen Tonnen Schwefeldioxid traten wohl 6,5 Millionen Tonnen Kohlendioxid und 110.000 Tonnen Salzsäure aus. Auf Island blieb kein Ort verschont, doch die Ausläufer der Wolke erreichten weite Teile Nord- und Mitteleuropas, sogar im Alpenraum wurden Schwefelaerosole des Bardarbunga gemessen. "Das ist wirklich eine gewaltige Distanz", meinte Claire Witham vom britischen Wetterdienst, der die Ausbreitung der Eruptionswolke über Europa verfolgte. Grund zur Sorge bestand hier zu keiner Zeit, in den nächstgelegenen Ländern Irland und Großbritannien wurden kurzzeitig erhöhte Schwefeldioxidbelastungen gemessen, die aber nur zu einer mittleren Beeinträchtigung der Luftqualität führten. "Für uns war es vor allem ein interessantes wissenschaftliches Problem, keine Frage der Gesundheitsvorsorge", so Witham.

Beeinträchtigung der Bevölkerung blieb gering


Die Umgebung des Bardarbunga im Detail. (Bild: Wikipedia, Tjako)Und selbst im wesentlich stärker betroffenen Island blieben die Konsequenzen für die Bevölkerung gering. Die höchsten SO2-Werte wurden Ende Oktober in Hövn gemessen, einer kleinen Stadt am Südostrand des Vatnajökull-Massivs. Dort erreichte die SO2-Belastung kurzzeitig 20.000 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft, der isländische Grenzwert beträgt 350 Mikrogramm. "Dank sehr effizienter Warnungen der Zivilschutzbehörden hatte das jedoch keine größeren Folgen", erklärt Sara Barsotti, "denn die Leute blieben in dieser Zeit in ihren Häusern." Sie wurden aufgefordert, die Heizungen aufzudrehen, weil der Überdruck, der dadurch im Haus entsteht, verhindert, dass Gase eindringen. Dank der Winterwinde wurden die Schwefelaerosole schnell verweht, so dass es nirgends auf Island zu starken dauerhaften Belastungen kam.

Im beginnenden isländischen Sommer kann das Schwefeldioxid-Erbe des Ausbruchs sich jedoch noch einmal bemerkbar machen. "Die Gase können im Schnee gefangen worden sein, vor allem im nördlichen Teil des Vatnajökull", so Barsotti, "in der Schmelzsaison können sie freigesetzt werden und in die Flüsse gelangen." SO2 verbindet sich mit Wasser zu Schwefliger Säure, aus den 70er und 80er Jahren noch als Saurer Regen bekannt. "Wir müssen daher beobachten", sagt Sara Barsotti, "welche Langzeiteffekt sie dort entfalten."

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