Forscher bohren einen Supervulkan an – mitten in Europa

Yellowstone in den USA mag der bekannteste Supervulkan sein, er ist nicht der einzige auf der Welt. Auch in Europa existiert eine Region, die in der Vergangenheit gigantische Vulkanausbrüche hervorgebracht hat, allerdings in wesentlich kürzeren Abständen als der berühmte Yellowstone. Gerade mal einige tausend Jahre sind die letzten großen Eruptionen der Phlegräischen Felder bei Neapel her, in einer Region, in der heute mehrere Millionen Menschen leben. Dort beginnt jetzt eine wissenschaftliche Bohrkampagne, die vier Kilometer tief in den Supervulkan hineinbohren wird.

Verglichen mit Yellowstone sind die Campi Flegrei winzig, mit 150 Quadratkilometern nehmen sie weniger als ein Zwanzigstel seiner Fläche ein. Entsprechend kleiner sind die Eruptionen, die in der Vergangenheit dort stattgefunden haben, aber auch sie waren noch weitaus größer als selbst die heftigsten Ausbrüche in historischer Zeit. Und sie lagen wesentlich dichter beieinander: Die beiden bekannten großen Ausbrüche fanden vor nur 40.000 und 15.000 Jahren statt.

Ein wirklich gefährlicher Vulkan

Wegen dieser für Supervulkane recht kurzen Ruhephasen und weil in der Region mehr als vier Millionen Menschen auf engem Raum leben, geht von den Phlegräischen Feldern eine weitaus größere Bedrohung aus als von Yellowstone, der mitten im Nirgendwo liegt und sich alle paar hunderttausend Jahre mal meldet. Außerdem pulsiert das Vulkangebiet: In den letzten 2500 Jahren hob und senkte sich die Region in drei Zyklen um bis zu zwanzig Meter. Grund genug um sich ein Bisschen Sorgen zu machen. Zumal die Eruption vor 40.000 Jahren etwa 300 Kubikkilometer Asche ausstieß – fast doppelt so wie der Ausbruch des Tambora, dem größten in historischer Zeit, der im Jahr 1815 etwa 70.000 Menschen tötete und sogar noch in Europa und Nordamerika Missernten und Hungersnöte auslöste.

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Der Golf von Pozzuoli und die Phlegräischen Felder von der ISS aus gesehen. Deutlich zu erkennen sind die vielen vulkanischen Strukturen der Region und die hohe Bevölkerungsdichte. Bild: NASA

Große Calderen können ernsthafte Vulkanausbrüche mit nur sehr kurzen Vorwarnzeiten erzeugen, wie man inzwischen weiß. Das beste Beispiel dafür ist eine Eruption im Jahr 1994, der nur ein knapper Tag heftiger seismischer Aktivität vorausging, bevor sie die Stadt Rabaul in Neuguinea zerstörte. Damals gab es kaum Opfer, weil die Einwohner exzellent auf Ausbrüche vorbereitet waren. Ein vergleichbares Ereignis in Kampanien würde womöglich hunderte oder tausende Opfer fordern. Ein wesentliches Ziel der Bohrkampagne ist denn auch, genaueres über das Ausmaß der vulkanischen Bedrohung herauszufinden und im Notfall schneller vor Ausbrüchen warnen zu können.

Die erste der beiden Bohrungen an Land soll nur etwa 500 Meter tief niedergebracht werden und unter anderem die Zusammensetzung einer offenbar wasserführenden Deckschicht in der Caldera aufklären. Außerdem soll die Bohrung Sensoren aufnehmen, die Daten über die Dynamik des Vulkans sammeln. Die zweite Bohrung soll dann näher am Zentrum des Kraters stattfinden und bis in vier Kilometer Tiefe reichen. Dort erwarten die Wissenschaftler Temperaturen von etwa 500 Grad im Gestein. In solchen Tiefen bekommt man schon einen recht guten Einblick, wie so ein Vulkan konkret aussieht und funktioniert. Als Nebeneffekt hoffen die beteiligten Forscher außerdem auf Erkenntnisse für mögliche geothermale Anlagen – wenn man schon auf einem Vulkan sitzt, will man ja auch was davon haben.

Riskante Bohrung?

Natürlich ist es nicht ganz risikofrei, Löcher in einen aktiven Vulkan zu bohren, auch wenn die beteiligten Wissenschaftler davon ausgehen, dass keine Gefahr besteht. Das Projekt sollte eigentlich bereits 2009 starten, damals aber stoppten regionale Behörden die Pläne, weil einige Forscher davor gewarnt hatten, dass die Bohrungen möglicherweise Erdbeben auslösen könnten. Außerdem enthält das Gestein in Tiefen von etwa drei Kilometern heiße Gase und Wasser unter hohem Druck, und ein Geophysiker aus Neapel hat schon davor gewarnt, dass diese Reservoirs Explosionen auslösen können, falls man sie anbohrt. Er sagt, keiner wisse, wie groß diese Explosionen werden können. Allerdings liegt das auch daran, dass es solche Explosionen bisher noch nie gegeben hat, obwohl Ingenieure überall auf der Welt heißes, unter Druck stehendes Wasser zur Energiegewinnung anbohren.

Es gibt andererseits ein prominentes Beispiel für einen sehr folgenschweren Bohrunfall in einer seismisch aktiven Region, nämlich den Schlammvulkan Lusi in Indonesien. Der entstand, nachdem (wahrscheinlich) eine Bohrung auf eine unter Druck stehende Schlammschicht stieß und das Material nach oben durchbrach. Der Ausbruch tötete ein Dutzend Menschen und vertrieb 24.000 aus ihren Heimatdörfern. Eine Studie von 2011 besagt, dass der Schlamm wohl noch mindestens 20 Jahre sprudeln dürfte.

Auch in den Campi Flegrei gibt es Schlammvulkane, aber die geologische Situation ist dann doch eine ziemlich andere. Lusi liegt auf einer Grabenzone, die mit unter hohem Druck stehenden Sedimenten gefüllt ist, die sich in den letzten etwa 20 Millionen Jahren angesammelt haben – die Campi Flegrei sind ein junger Vulkankrater. Auch Erdgas, das den indonesischen Schlammvulkan antreibt, gibt es dort nicht in vergleichbaren Mengen.

Insofern scheint eine Gefahr durch die Bohrung unwahrscheinlich – die meisten Forscher dagegen sind sich einig, dass es ein viel größeres Risiko wäre, den Vulkan nicht zu erforschen. Denn die Phlegräischen Felder sind bis heute höchst aktiv, und keiner weiß, wann der nächste Ausbruch droht. Auch die kleine der beiden bedeutenden Eruptionen war noch so groß, dass ihre Ablagerungen eine eigene geologische Formation bilden: Der 15.000 Jahre alte napolitanische gelbe Tuff ist ein ein beliebtes Baumaterial in der Region. Er bedeckt eine Fläche von etwa tausend Quadratkilometern, teilweise mehrere Meter dick. In einer Region, die heute mehr als vier Millionen Einwohner hat.

Ich bin gelernter Chemielaborant und habe ab 1999 in diesem Beruf gearbeitet. Anschliessend habe ich an der Uni Hamburg Chemie studiert. Seit dem Abschluss Ende 2006 veröffentliche ich Beiträge in meinem Fischblog und verkaufe Artikel an andere Publikationen. Seit 2008 wohne ich im Raum Heidelberg und bin bei Spektrum der Wissenschaft für das Blogportal Scilogs verantwortlich. Daneben arbeite ich als freier Journalist und Redakteur unter anderem für die digitalen Angebote von Spektrum, veröffentliche auf verschiedenen Social-Media-Plattformen und experimentiere mit Mobile Reporting. Zu meiner Webseite

6 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. anthropogen verursachter Vulkanausbruch?

    Generell stimme ich natuerlich zu, dass “es ein viel größeres Risiko wäre, den Vulkan nicht zu erforschen”.

    Allerdings hat man es auf Island im Jahre 1996 geschafft, zum ersten Mal einen Vulkanausbruch kuenstlich, wenn auch ungewollt, zu verursachen: Man hat im Rahmen eines Geothermie-Projektes eine oberflaechennahe Magmenkammer angebohrt, genauer: man hat in die Gasblase gebohrt, die sich ueber dem Magma angesammelt hatte. Dies fuehrte zunaechst zur Entgasung und Druckentlastung, spaeter dann zu einer kleinen Eruption.

    Nun kenne ich die geologischen Verhaeltnisse bei Neapel nicht, aber die Wissenschafter dort werden -hoffentlich- schon wissen, was sie tun. Jedoch und gerade, weil es nicht auf diesem Gebiet (Bohrungen direkt an oder ueber einem Magmendom und die Folgen) noch nicht viel Erfahrungen gibt, sollte Vorsicht die erste Regel sein.

  2. Super Tsunamis selbst in Europa, SuperVulkane direkt unter den eigenen Füssen. Damit rechnet eigentlich niemand, selbst wenn er weiss, dass solche Gefahren existieren.
    Wenn aber das bessere Wissen darum eine Abwehr solcher Gefahren möglich macht, dann lohnt sich die Forschung. Und was Forschung bringt, kann man eigentlich nie im Vornherein wissen.

  3. Katastrophen sind relativ und subjektiv

    Nur wenn es ein historisches Gedächtnis für etwas gibt ist es wirklich so real für die Menschheit, dass es sich eventuell in getroffenen Vorkehrungen zeigt. Doch nicht einmal das historisch überlieferte scheint wirklich zu genügen um die Menschen zu anderem Verhalten zu bewegen, wie die Tsunamis in Japan oder die immer wiederkehrenden Erdbeben in Italien zeigen. Diese Ereignisse haben sich nicht im Verhalten und in Vorschriften, die es einzuhalten gilt, niedergeschlagen. Wahrscheinlich weil sie oft länger als ein Menschenleben auseinanderliegen und kaum ein Mensch zwei verheerende Tsunamis (in Japan) erlebt.

    Unheimlich mutet es dann an, dass es über geologische Zeiträume Katastrophen gibt, die jede Vorstellungskraft sprengen. Die Liste der Supervulkane zeigt beispielsweise Auswurf von mehr als 1000 Kubikkilometern Material bei 7 Ereignissen in den letzten 10 Millionen Jahren. Das ist bis zu 10 Mal so viel wie bei den phlegräischen Feldern vor 39’000 Jahren.

    Die Wiederkehr eines solchen gewaltigen Ereignisses würde sich sicher für immer ins historische Gedächtnis der Menschheit einbrennen.

  4. @john:

    Schöner Fund, also ist es prinzipiell möglich, zumindest kleinere Ausbrüche auszulösen.

    Ich denke trotzdem dass in Italien keine Gefahr besteht. in Island liegt das Magma ja viel glacher und die Gänge sind kleinteiliger. Unter ner Caldera hat man ne definierte Magmakammer und der Gebirgsdruck dürfte zu hoch für ne stabile Gasblase sein.

  5. @Martin Holzherr

    Ach ich weiß nicht, das kulturelle Gedächtnis ist erstaunlich kurz. Man denke nur an das “Jahr ohne Sommer” 1816, oder den Schwarzen Tod ein paar Jahrhunderte früher. Klar hat das Spuren hinterlassen, aber es geht im großen Rauschen unter.

    Die größten Veränderungen sind gleichzeitig so gravierend, dass ihre Folgen sehr schnell normal scheinen.

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