Im Januar 2022 erschütterte eine gewaltige Eruption des Hunga-Tonga-Hunga-Ha‘apai-Vulkans den Südpazifik und zog weltweit Aufmerksamkeit auf sich. Die Detonation war so stark, dass sie Druckwellen um den gesamten Globus schickte und eine riesige Aschewolke in die Stratosphäre schleuderte.
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Der Ausbruch, der zu den stärksten vulkanischen Ereignissen des 21. Jahrhunderts zählt, löste nicht nur Tsunamis aus, sondern hatte auch weitreichende Auswirkungen auf das Klima und die Telekommunikation in der Region. Sie setzte mehr Energie frei als jeder Kernwaffentest der Geschichte. Wissenschaftler untersuchen bis heute die Folgen der seit mehr als drei Jahrzehnten stärksten auf der Erde gemessenen Eruption.
Was die Experten vor allem stutzig macht, ist ein seltsames Signal, das zwei Messstationen 15 Minuten vor der Eruption des Unterwasser-Vulkans aufzeichneten. Laut einer neuen Studie handelt es sich dabei um eine seismische Welle, die helfen könnte, zukünftige Vulkanausbrüche in den Weiten des Ozeans vorherzusagen. Doch was genau löste sie aus?
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Seismische Wellen gingen Vulkanausbruch voraus
Die Ursache der Welle führt das japanische Forschungsteam auf einen Bruch in der schwachen Erdkruste direkt unter der Kraterwand zurück. „Dieser Bruch ermöglichte es, dass Meerwasser und Magma in den Raum über der unterirdischen Magmakammer des Vulkans strömten und sich dort vermischten, was den Ausbruch explosionsartig auslöste“, heißt es in einem Statement der Forscher. Ihre Untersuchung veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“.
Die Ergebnisse beziehen sich auch auf die vorherige Arbeit des Teams, in der sie entlegene Vulkane überwachten. Bei der Welle handelt es sich um eine sogenannte Rayleigh-Welle, eine seismische Welle, die sich an der Erdoberfläche ausbreitet. Die Welle von Tonga wurde 750 Kilometer vom Vulkan entfernt gemessen.
„Frühwarnungen sind für die Katastrophenvorsorge sehr wichtig“, sagte Mie Ichihara, Vulkanologin an der Universität Tokio und eine der Mitautorinnen der Studie laut dem Statement. „Inselvulkane können Tsunamis erzeugen, die eine erhebliche Gefahr darstellen.“
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Signal soll vor zukünftigen Erdbeben und Vulkanausbrüchen warnen
Der „Hunga Tonga-Hunga Ha’apai“-Vulkan im westlichen Pazifiks entstand, als die Pazifische Platte sich unter die Australische Platte schob. Dieser Prozess erzeugte Magma und führte immer wieder zu Eruptionen. Zuletzt brach der Vulkan am 15. Januar 2022 aus und ließ laut der Studie so viel Wasser wie 58.000 volle olympische Schwimmbecken verdampfen. Dadurch bildete sich ein beispielloses Gewitter und ein Tsunami. An diese Ausmaße kam in den letzten Jahrzehnten nur der Vulkanausbruch des indonesischen Krakataus im Jahr 1991 heran.
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Die Forscher verwendeten seismische Daten, um die Rayleigh-Welle zu analysieren, die an seismischen Stationen auf den Inseln Fidschi und Futuna von Instrumenten erfasst, aber von Menschen nicht gespürt wurde. Während Rayleigh-Wellen ein häufiges Merkmal von Vulkanausbrüchen und Erdbeben sind, glauben die Forscher, dass diese Welle ein Vorläuferereignis und eine mögliche Ursache für den massiven Ausbruch darstellte.
„Vielen Eruptionen gehen seismische Aktivitäten voraus“, sagte Takuro Horiuchi, Vulkanologe und Hauptautor der Studie. „Allerdings sind solche seismischen Signale subtil und werden nur in einem Umkreis von mehreren Kilometern um den Vulkan herum entdeckt.“ Im Gegensatz dazu breitete sich dieses seismische Signal erstaunlicherweise über eine große Distanz aus, was auf ein riesiges seismisches Ereignis hindeutet. „Wir glauben, dass ungewöhnlich große Bewegungen zur Zeit des Vorläufers begannen“, sagte Horiuchi.
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