Vorhersage von Vulkanausbrüchen

Wie sich die Messung der Temperaturänderungen von Gasen aus Erdspalten in der Nähe von Vulkanschloten, so genannten Fumarolen, für die Vorhersage von Vulkanausbrüchen nutzen lässt, erforscht Gudrun Richter vom Institut für Geowissenschaften an der Universität Potsdam im Rahmen ihrer Doktorarbeit. Ihre Untersuchungen führt die Geophysikerin in Zusammenarbeit mit Kollegen der Ludwig-Maximilian Universität München und dem GeoForschungsZentrum Potsdam an dem Vulkan Merapi durch.

Der Merapi liegt auf der indonesischen Insel Java, unweit der Stadt Yogyakarta. Er ist einer der aktivsten Vulkane der Welt und steht schon seit Anfang des 20. Jahrhunderts unter durchgängiger Beobachtung. Deswegen ist er für Geowissenschaftler prädestiniert, nach geeigneten Parametern zu suchen, die die Vorhersage eines Ausbruchs ermöglichen.

Einen Hinweis darauf, was im Inneren des Berges vorgeht und ob in näherer Zukunft mit einem größeren Ausbruch zu rechnen ist, könnte die Temperatur der Gase an so genannten Fumarolen geben. Fumarolen sind Erdspalten, die an der Oberfläche als kleine Löcher im Boden sichtbar werden. Aus diesen steigt Gas vom Magma an die Oberfläche. Wenn Fumarolen in einigen Regionen des Vulkans gehäuft auftreten, spricht man auch von Fumarolenfeldern. Ziel von Gudrun Richters Forschungsarbeit ist es, eine Methode zu entwickeln, mit der die Temperaturdaten aus den Fumarolenfeldern so aufbereitet werden, dass sie als eines von mehreren Kriterien für die Bewertung der Ausbruchswahrscheinlichkeit herangezogen werden können.

Das Fumarolen-Gas besteht zum größten Teil aus Wasserdampf und Kohlendioxid. Dazu kommen in geringeren Mengen gasförmige Salzsäure und Schwefeldioxid sowie Schwefelwasserstoff. Die Gase entweichen dem Magma mit rund 1.000 Grad Celsius. Je dichter das Magma an die Erdoberfläche kommt, desto höher steigt auch die an der Oberfläche gemessene Temperatur des Gases, die bei circa 400 Grad Celsius liegt. Vor dem Ausbruch im Februar 2001 konnte Gudrum Richter mehrfach Temperaturanstiege von bis zu acht Grad innerhalb von 20 Minuten in den Daten finden. Im Herbst 2004 stieg die Fumarolentemperatur an einer Messstation über mehrere Wochen deutlich an, während in den vier Jahren zuvor kein so deutlicher Anstieg zu verzeichnen war. Das scheint ein Vorbote der letzten verstärkten Aktivität des Merapi im Mai und Juni dieses Jahres gewesen zu sein.

Probleme bei der Bewertung der Messergebnisse bereiten derzeit noch die Niederschläge. Das Regenwasser läuft in die Fumarolen und kann dadurch die Messwerte verfälschen. Hier muss die Geophysikerin noch eine Methode finden, den Einfluss des Wetters aus den Daten zu entfernen. Aber bald schon, ist sich Gudrun Richter sicher, wird die Fumarolentemperatur ein wichtiges Puzzelteil sein, dass sich mit Daten zur seismischen Aktivität und weiteren Parametern zu einem Gesamtbild zusammenfügt, welches die aktuelle Ausbruchsgefahr des Vulkans wiedergibt. Im September wird sie ihre Forschungsergebnisse auf einem Merapi-Workshop in Yogyakarta präsentieren.

Als Ansprechpartner steht Ihnen Gudrun Richter, Institut für Geowissenschaften an der Universität Potsdam, Tel.: 0331/977-5850, E-Mail: richter@geo.uni-potsdam.de zur Verfügung.