Starker Regen triggert Vulkanausbruch

Miami (USA) - Der Kīlauea auf Hawaii zählt zu den aktivsten Vulkanen der Erde. Während seines letzten Ausbruchs, der 1983 begann, quollen langsame Lavaströme aus den Vulkanspalten. Doch Anfang Mai 2018 setzte eine ungewöhnlich explosive Ausbruchsphase ein, begleitet von starken Erdbeben. Diesen überraschenden Wandel erklären nun amerikanische Vulkanologen mit starken Regenfällen. Wie sie in der Fachzeitschrift „Nature“ berichten, erhöhte der in den Boden eingedrungene Regen den Grundwasserdruck und senkte parallel die Stabilität des vulkanischen Gesteins. Dadurch reichte der Druck in der Magmakammer unter dem Vulkan aus, um mehrere explosive Ausbrüche zu verursachen.

Bisher gehen Geologen davon aus, dass Starkregen nur Bergrutsche und Erdbeben auslösen kann. „Doch nun wissen wir, dass Regen auch eine Rolle bei vulkanischen Eruptionen spielt“, sagt Geophysiker Falk Amelung von der University of Miami. Für diese Erkenntnis betrachtete er gemeinsam mit seinem Kollegen Jamie I. Farquharson mehrere Faktoren. Zuerst bemerkten sie vor ihrer detaillierten Analyse ein ungewöhnliches Verhalten: Vor dem explosiven Ausbruch war keine Anhebung des Bodens zu beobachten, was sonst als ein wichtiges Anzeichen für einen zunehmenden Druck in der Magmakammer mit einem folgenden Ausbruch gilt. Daher suchten die beiden Forscher nach weiteren möglichen Ursachen.

Schnell erkannten Amelung und Farquharson, dass es in den Monaten vor dem Ausbruch ungewöhnlich stark geregnet hatte. Dieses Wasser drang durch das poröse, vulkanische Gestein einige Kilometer tief in den Boden ein. Mit Simulationsrechnungen zeigten die Wissenschaftler, dass dieses Wasser den Druck des Grundwassers signifikant um bis zu hundert Pascal erhöhen konnte. Dadurch sollen sich verstärkt Risse im Gestein gebildet haben, durch die das Magma leichter zur Oberfläche gelangte. Zudem ist es auch nicht ausgeschlossen, dass im Untergrund verdampfendes Wasser ebenfalls den Druck erhöhen und einen explosiven Ausbruch unterstützen konnte.

Um ihre Wasser-Hypothese zu stützen, analysierten die Forscher auch historische Wetterlagen während der zahlreichen Kīlauea-Ausbrüche seit 1790. Das Ergebnis: Etwa 60 Prozent der Ausbrüche ereigneten sich während der relativ kurzen Regenzeiten. Ein enger Zusammenhang zwischen Regen und Ausbruch drängt sich daher auf. Ob Starkregen trotz der vielen Indizien nun tatsächlich für explosive Vulkanausbrüche verantwortlich zeichnen, müssen weitere Studien zeigen. Die Forscher schlagen daher entsprechende Untersuchungen auch bei anderen aktiven Vulkanen vor. Sollte sich ihre These bestätigen, müssten starke Regenfälle als zusätzlicher Risikofaktor für bevorstehende Vulkanausbrüche angesehen werden.