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Bruch einer Barriere mit gravierenden Folgen

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 10.04.2017 09:00

An einem schönen, klaren und ruhigen Herbsttag des Jahres 2014 erwachte in den japanischen Alpen urplötzlich der Vulkan Ontake zum Leben. Eine phreatische Eruption, angetrieben durch eine Wasserdampfexplosion, kostete insgesamt 63 Menschen das Leben. So viele Opfer hatte zuletzt 1902 der Torishima auf der gleichnamigen Insel südlich von Tokio gekostet. Im Journal for Geophysical Research haben japanische Wissenschaftler jetzt den Ablauf der Ontake-Eruption geklärt.


Eine der schwächeren Folgeeruptionen am japanischen Ontake, 04.10.14. (Bild: Wikimedia/alpsdake/CC BY-SA 4.0)

Schwächere Folgeeruption am Ontake, 04.10.14. (Bild: Wikimedia/alpsdake/CC BY-SA 4.0)

Geophysiker der Universitäten von Nagoya und Tokio haben den Ablauf von Japans verheerendstem Vulkanausbruch seit Beginn des 20. Jahrhunderts geklärt. Am 27. September 2014 war der Ontake, ein 3067 Meter hoher Stratovulkan 200 Kilometer westlich von Tokio, ohne größere Vorzeichen ausgebrochen. Die Eruptionswolke aus hauptsächlich Wasserdampf, Asche und Gesteinsbrocken kostete insgesamt wohl 63 Menschenleben, denn nur 56 Leichen konnten geborgen werden, sieben Menschen sind bis heute vermisst. Rund 300 Ausflügler bevölkerten den Gipfel, als sich die Eruption ereignete, denn der Ontake galt als schlafender Vulkan und war wegen seiner malerischen Lage in den japanischen Alpen ein begehrtes Bergsteigerziel. Der Ausbruch war von der phreatischen Sorte, im Grunde eine Wasserdampfexplosion, bei der die Magmakammer im Untergrund nur die Rolle einer gigantischen Heizplatte spielte.

Der Ontake in den japanischen Alpen, gesehen vom benachbarten Norikura. (Bild: Wikimedia/alpsdake/CC BY-SA 4.0)Solche Eruptionen durch verdampfendes Wasser hatte es bereits 1979, 1991 und 2007 gegeben, doch ihre Energie war von Mal zu Mal geringer geworden. Die Wissenschaftler wollten daher wissen, was sich 2014 geändert hatte. Die Datenlage war gut, denn der Ontake ist von einem dichten Netz von Messstationen umgeben, die die seismischen Erschütterungen und die Neigungsänderungen der Bergflanken aufzeichnen und so einen detaillierten Eindruck von den Vorgängen im Vulkan vermitteln. Mit ihren Daten konnten die Wissenschaftler modellieren, was zu der Wasserdampfexplosion am 27. September 2014 geführt hatte.

Danach hat sich in den Wochen vor dem Ausbruch offenbar heißes Wasser in einer Tiefe von rund 1100 Meter unter dem Vulkangipfel angesammelt und wurde dort immer stärker aufgeheizt. Eine genaue Auswertung der Seismogramme gut ein Dreiviertel Jahr nach der Eruption zeigte einen Schwarm schwacher Erdbeben im Vulkan selbst, der rund einen Monat vor der Eruption zu erkennen war. Sie waren offenbar Resultat der aufsteigenden Fluide, doch Grund genug für eine Warnung scheinen sie den japanischen Experten nicht geliefert zu haben. Erst etwa zehn Minuten vor der Eruption selbst zeigten die Neigungsmesser an den Hängen des Vulkans an, dass etwas Größeres im Gange war. Der Vulkan blähte sich gewissermaßen auf.

Schutzhütte vor Zerstörung: Mehrere Menschen kamen durch Gesteinsbrocken und giftige Gase ums Leben. (Bild: alpsdake/CC BY-SA 4.0)

Schutzhütte vor der Zerstörung: Mehrere Menschen kamen ums Leben. (Bild: alpsdake/CC BY-SA 4.0)

Mit allen seismischen Informationen und den Daten der Neigungsmesser haben die Forscher um Yuta Maeda jetzt klären können, dass die heißen Wässer aus dem Inneren des Vulkans offenbar durch eine solide Gesteinsschicht blockiert wurden, die sich 1100 Meter unterhalb des Gipfels befand. In den Wochen vor dem 27. September sammelte sich immer mehr heißes Fluid unter dieser Barriere an und heizte sich zunehmend auf. Kurz vor der Eruption platzte dann ein senkrechter Riss in der Barriere auf, durch den die  heiße Flüssigkeit herausschießen konnte. Der plötzliche Druckverlust ließ die Fluide schlagartig aufkochen, sie sprengten zahlreiche Risse in das ehemals dichte Gestein und schossen in Richtung Oberfläche. Diesen Vorgang zeichneten die Neigungsmesser als Aufblähen der oberen Vulkanflanken auf. Minuten später trat dann das Gemisch aus Wasser, Asche und Gestein am Gipfel des Vulkans aus und sorgte für die größte Explosion am Ontake seit Jahrzehnten.