Wenn pyroklastische Ströme einen Tsunami auslösen (Geo Video)

Vulkanische Aktivitäten haben vielerlei Einfluss auf die Menschen in ihrer Umgebung. Damit meine ich nicht die, welche vermutlich die meisten Menschen mit einem Vulkan in Verbindung bringen, nämlich glühende Ströme aus Lava. Ein gutes Beispiel sind Lahare, die ich hier auch schon einmal angesprochen habe. Eine andere Möglichkeit stellen vom Vulkan ausgelöste Tsunamis dar. Mit immerhin 56 822 Todesopfern in den letzten 500 Jahren die zweitschwersten Folgen vulkanischer Aktivität, direkt nach den Laharen und Erdrutschen. Diese können auch durch andere vulkanische Gefahren ausgelöst werden, zum Beispiel durch pyroklastische Ströme. Es gibt einige historische Beispiele dafür.

Am 12. Oktober konnte dieses Phänomen am Vulkan Stromboli gefilmt werden. Da dem Tag floss ein kleinerer pyroklastischer Strom die Flanke an der Sciara del Fuovo herab und erreichte das Meer. Durch die Verdrängung des Wassers wurde ein kleiner, ca. 30 cm hoher Tsunami ausgelöst, das keinen Schaden anrichtete.

Stromboli

Stromboli ist der jüngste und nördlichste Stratovulkan der Äolischen Inseln, eine Inselkette, welche einen vulkanischen Bogen an der Grenze zur Tyrrhenischen Tiefsee bildet. Charakteristisch für diesen Vulkan ist die nach ihm benannte strombolianische Tätigkeit. Hierbei ist durch den regelmäßigen Auswurf von zerfetzter Lava, Aschen und Schlacken gekennzeichnet. Diese kontinuierliche Aktivität basiert auf dem Phänomen, dass im Schlot flüssiges Gestein steht, in dem Gase gelöst sind. Je höher das Gestein im Schlot aufsteigt, desto geringer ist die Löslichkeit und die Gase perlen aus. Die dabei entstehenden Gasblasen steigen im Schlot auf und nehmen dabei an Größe zu, bis sie schließlich an der Oberfläche zerplatzen und Lavafetzen in die Luft schleudern. Einer gigantischen Sektflasche nach dem Öffnen nicht ganz unähnlich.

Während seiner normalen Aktivität zeigt sich der Stromboli recht zugänglich, aber es kann auch immer wieder zu Phasen verstärkter Tätigkeit kommen. Dabei kann Lava aus den Kratern austreten und es kommt zu verstärkten Explosionen, wobei auch gelegentlich pyroklastische Ströme auftreten.

Stromboli als Vulkan wird schon bei den alten Griechen erwähnt, allerdings ist seine wissenschaftlich gesicherte Eruptionsgeschichte deutlich kürzer. Die erste chronologisch greifbare Eruption erfolgte 1558 und eigentlich gibt es erst seit dem ausgehenden 19. Jahrhundert eine brauchbare Chronologie seiner Ausbrüche.

Vulkane und Tsunamis

Vulkane haben einige Möglichkeiten, wenn sie einen Tsunami auslösen wollen, vorausgesetzt, sie haben genügend große Wassermassen in ihrer Reichweite. Aber das ist erschreckend oft der Fall, sodass diese Tsunamis eine Gefahr für große Bereiche an den Küsten darstellen.

Zum einen können natürlich auch die vulkanischen Beben Tsunamis auslösen, ebenso wie Erdrutsche durch instabile Flanken, Schockwellen, Explosionen und den Einbruch einer Caldera. Außerdem können auch pyroklastische Ströme Tsunamis auslösen, wenn sie auf Wasser treffen.

Pyroklastische Ströme und Tsunamis – Ereignisse

Pyroklastische Ströme sind eine Mischung aus heißen Gasen und Partikeln, vulkanischen Gasen und Partikeln. Ausgelöst werden sie meist durch den Zusammenbruch eines vulkanischen Domes oder den Zusammenbruch der Eruptionssäule. Können dabei enorme Geschwindigkeiten erreichen und mühelos kleinere Erhebungen im Gelände überlaufen. Man sollte sich ihnen möglichst auch nicht in den Weg stellen. Die Wirkung auf Gebäude oder sogar menschliche Körper ist verheerend.

Nun soll aber die direkte Wirkung hier gar nicht so das Thema sein. Denn, wie gesagt, können sie auch quasi über Bande ihre zerstörerische Wirkung entfalten. Das kann zum Beispiel passieren, wenn so ein pyroklastischer Strom auf Wasser trifft.

Es gibt einige Beobachtungen, wo dieses Ereignis zu nennenswerten Tsunamis geführt hat. So zum Beispiel bei den Eruptionen des Vulkans Soufrière Hills auf Montserrat 1997 und 2003. Dabei traf an 12. Juli 2003 ein pyroklastischer Strom auf das Meer und verursachte einen Tsunami, der in Montserrat selber 4 m hoch auflief und in Guadeloupe immerhin noch 1 m erreichte.

Berühmtestes Beispiel für Tsunamis, die durch pyroklastische Ströme ausgelöst wurden, ist der Ausbruch es Krakatau von 1883. Dieser Ausbruch ist vergleichsweise gut dokumentiert, dank der vielen Beobachtungen und Augenzeugenberichten. Heute wird meist davon ausgegangen, dass die verheerenden Tsunamis vom Nachmittag des 26. August auf den Morgen des 27. August durch pyroklastische Ströme ausgelöst wurde, auch wenn möglicherweise noch weitere Mechanismen daran beteiligt gewesen sein mögen.

Mechanismen

Es gibt deutliche Hinweise, dass pyroklastische Ströme sich auch von Wasser nicht wirksam stoppen lassen, sondern vielmehr auch unter Wasser über mehrere Kilometer weiter laufen können. Dabei stellt sich die Frage, wie genau sich pyroklastische Ströme beim Treffen auf Wasserflächen verhalten. Diese Frage ist nicht so einfach zu klären, dass sich die pyroklastische Ströme selber nur schwer direkt beobachten lassen (aus Gründen). Es gibt aber gute Hinweise, dass es möglicherweise der vergleichsweise dichte basale Strom ist, der hier die größeren Wellen erzeugt, indem er das Wasser verdrängt. Weitere Möglichkeiten für die Erzeugung kleinerer Wellen dürften etwaige Dampfexplosionen oder die Druckwelle oder ähnliches sein.

Stromboli und Tsunamis

Stromboli ist auch als Ursache einiger Tsunamis bekannt. Diese Tsunamis waren meist relativ klein, haben aber zu etlichen Schäden an der Küste der Insel selber geführt und dort auch Menschenleben gefordert. Oft ist die direkte Ursache der einzelnen Tsunamis nicht geklärt, aber zumindest für das Ereignis vom 11. September 1930 gibt es eine direkte Verbindung zwischen einem pyroklastischen Strom, welcher das Vallonazzo herabfloss und dem Tsunami. Im Jahre 2002 ereignete sich ein gut 10 m hoher Tsunami am Stromboli und auch ein Tsunami, der 1343 die Küste um Neapel verwüstete, scheint vom Stromboli zu stammen.