Noch mal Glück gehabt 18.07.2016, 10:19 Uhr

Europas größter Vulkanausbruch unter Europas größtem Gletscher

Bárdarbunga wird Ihnen nichts sagen. Sollte es aber: Bárdarbunga ist der spektakulärste Vulkanausbruch der vergangenen 240 Jahre in Europa. Und er ist noch ungewöhnlicher als die Eruption des unaussprechlichen Vulkans Eyjafjallajökull im Frühjahr 2010, der den Flugverkehr in Europa in großen Teilen lahm legte. Jetzt haben Forscher aufgeschrieben, wie der Bárdarbunga explodierte. Ein Krimi.

Die Eruption des Bárdarbunga war der größte Vulkanausbruch Europas, der jemals geophysikalisch und geochemisch überwacht wurde. Über 2 Milliarden Tonnen Magmen wurden bewegt. Die im Foto festgehaltene Spalteneruption ereignete sich 40 km von der Caldera am Bárdarbunga-Vulkan entfernt.

Die Eruption des Bárdarbunga war der größte Vulkanausbruch Europas, der jemals geophysikalisch und geochemisch überwacht wurde. Über 2 Milliarden Tonnen Magmen wurden bewegt. Die im Foto festgehaltene Spalteneruption ereignete sich 40 km von der Caldera am Bárdarbunga-Vulkan entfernt.

Foto: Thomas Walter/GFZ

Die Eruption des Bárdarbunga war der größte Vulkanausbruch Europas, der jemals geophysikalisch und geochemisch überwacht wurde. Über 2 Milliarden Tonnen Magmen wurden bewegt. Die im Foto festgehaltene Spalteneruption ereignete sich 40 km von der Caldera am Bárdarbunga-Vulkan entfernt.

Foto: Thomas Walter/GFZ

Lava fließt weit entfernt vom eigentlichen Vulkan Bárdarbunga am 4. September 2014 aus der Erde.

Foto: Evgenia Ilyinskaya/Universität Island

Größere Eruptionen am 4. September 2014 nördlich des Vulkans Bárdarbunga.

Foto: Alessandro La Spina/Universität Island

Dampfwolken steigen am 10. Januar 2015 aus dem Boden nördlich des Bárdarbunga.Date: 10 October 2014

Foto: Morten S. Riishuus/Universität Island

Lavaströme ergießen sich am 10. Januar 2015 auf Island, 45 km entfernt vom Vulkan Bárdarbunga.

Foto: Morten S. Riishuus/Universität Island

Blick aus der Luft auf den vom Vatnajökull-Gletscher bedeckten Vulkan Bárdarbunga vor dem Ausbruch. Im Hintergrund ist der Pórisvatn-See zu sehen.

Foto: Ingibjörg Kaldal/Universität Island

Blick auf den 2009 m hohen Vulkan Bárdarbunga. Der darüber liegende Gletscher Vatnajökull-Gletscher ist bis zu 900 m stark.

Foto: Erik Sturkell/Universität Island

Wer kann sich schon wirklich vorstellen, wie ein Vulkanausbrauch sein muss, wenn er der stärkste der vergangenen 240 Jahre in Europa war? Und einer der ungewöhnlichsten dazu. Denn das Magma schoss nicht dort in den Himmel, wo der Vulkan ausbrach, sondern 45 km entfernt. Die Forscher mussten also die Vorgänge in der isländischen Unterwelt analysieren.

Was genau beim Ausbruch des Bárdarbunga passiert ist, hat ein internationales Forscherteam unter Leitung des Forschers Magnus T. Gudmundsson von der Universität Islands in den vergangenen zwei Jahren untersucht. Seismische Messungen der zahllosen Erdbeben, die mit dem Ausbruch verbunden waren, erlaubten ein tiefes Verständnis des Ausbruchs, das die Forscher jetzt erstmals in der Zeitschrift Science aufgeschrieben haben.

Mitgeholfen haben auch Forscher des Deutschen Geoforschungszentrums in Potsdam (GFZ).

Ausbruch des Bárdarbungas dauerte ein halbes Jahr

Es war eine unglaubliche Menge Magma im Spiel, die auf Island an die Oberfläche strömte, nachdem der Bárdarbunga am 16. August 2014 ausbrach. Bis Februar 2015 dauerte der Vulkanausbruch – und noch nie gelang es den Forschern, so genau dabei hinzuschauen.

Fantastischer Blick auf eine Rauchwolke des isländischen Vulkans Bárdarbunga.

Fantastischer Blick auf eine Rauchwolke des isländischen Vulkans Bárdarbunga.

Foto: Thomas Walter/GFZ

Allein die Caldera, also der Krater, der durch das Abfließen des Magmas und den Einbruch der oberen Decke der Magmakammer entstand, übersteigt alles Dagewesene in Europa. Die Caldera hat eine Ausdehnung von 8 x 12 km, die Absenkung erreicht eine Tiefe von bis zu 65 m. „Mit einer Fläche von etwa 110 Quadratkilometern ist dies der größte Caldera-Einbruch, der je instrumentell beobachtet wurde“, ist der Potsdamer Erdbeben- und Vulkanphysiker Eoghan Holohan bis heute beeindruckt von den Dimensionen. „Die Ergebnisse liefern das bisher deutlichste Bild von Ursprung und Entwicklung dieses rätselhaften geologischen Prozesses.”

Vorgänge im Innern der Erdkruste durch seismische Messungen aufgedeckt

Diese Zahlen hören sich so einfach an. Doch einfach ausmessen konnten die Forscher die Caldera nicht. Denn der Vulkan liegt unter dem riesigen Vatnajökull-Gletscher versteckt. Das ist der größte Gletscher Europas. Ein Meer aus Eis. Der Vatnajökull bedeckt eine Fläche von etwa 8.100 km2 und damit acht Prozent der Fläche Islands. Das Eis des Gletschers hat eine Stärke von stellenweise bis zu 900 m. Deshalb mussten die Forscher seismische Messungen auswerten und so die Geschehnisse unter dem Eis in der obersten Erdschicht rekonstruieren.

Das ist der vom größten Gletscher Europas bedeckte Vulkan Bárdarbunga, fotografiert im Jahr 1996. Deutlich zu erkennen ist die so genannte Caldera. Diese Einbuchtung ist in ihrer längsten Ausdehnung 11 km lang. Die Caldera senkte sich bei der Eruption 2014 um 65 m.

Das ist der vom größten Gletscher Europas bedeckte Vulkan Bárdarbunga, fotografiert im Jahr 1996. Deutlich zu erkennen ist die so genannte Caldera. Diese Einbuchtung ist in ihrer längsten Ausdehnung 11 km lang. Die Caldera senkte sich bei der Eruption 2014 um 65 m.

Foto: Oddur Sigurðsson/Universität Island

Und was haben die Forscher herausgefunden? Die enorme Ausdehnung der Caldera ist Folge der ungeheuren Magmamengen, die während des halbjährigen Ausbruchs ausgetreten sind. Doch das Magma stieß nicht einfach nach oben, sondern floss in unvorstellbaren Mengen unterirdisch bis zu 45 km zur Seite.

Was für ein Glück: Wäre das Magma direkt ausgetreten, wären riesige Wassermassen entstanden. Und zugleich wären wie beim Ausbruch des Eyjafjallajökulls im Jahr 2010 enorme Mengen Staub in die Atmosphäre gelangt. Damals fielen rund 100.000 Flüge aus. 

„Wäre der Ausbruch direkt unter dem Eisschild erfolgt, hätte es zu einer Wasserdampfexplosion kommen können. Dann wären wir vielleicht mit einer noch deutlich größeren und länger andauernden Aschewolke konfrontiert gewesen als seinerzeit beim Ausbruch des Vulkans Eyjafjallajökull im Jahr 2010“, so der Potsdamer Vulkanphysiker Prof. Thomas Walter.

Europäische und amerikanische Platte driften unter dem Vulkan auseinander

Und wieso ist das Magma, das die Forscher in 12 km Tiefe geortet haben, nicht gleich nach oben geschossen? Zum Glück liegt der Bárdarbunga auf Island genau dort, wo die europäische und amerikanische Platte auseinander driften. „Der wichtigste Grund dafür, dass das Magma seitwärts abfloss und nicht aufstieg, war jedoch, dass an dieser Plattengrenze die Zeit reif war – reif dafür, dass Eurasien und Nordamerika wieder einmal auseinander rückten“, schildert Hauptautor und Geophysiker Magnus T. Gudmundsson.

Das Magma des Vulkans Bárdarbunga auf Island schoss nicht sofort in die Höhe, sondern floss 45 km weit zu Seite. Das war ein Glück: Denn über dem Bárdarbunga liegt der bis zu 900 m starke Vatnajökull-Gletscher. Wäre dort das Magma ausgetreten, wäre riesige Wassermengen entstanden und Staubwolken in die Atmosphäre aufgestiegen. 

Das Magma des Vulkans Bárdarbunga auf Island schoss nicht sofort in die Höhe, sondern floss 45 km weit zu Seite. Das war ein Glück: Denn über dem Bárdarbunga liegt der bis zu 900 m starke Vatnajökull-Gletscher. Wäre dort das Magma ausgetreten, wäre riesige Wassermengen entstanden und Staubwolken in die Atmosphäre aufgestiegen. 

Foto: GFZ

„Durch den Kontinentaldrift hatten sich Spannungen im Gestein aufgebaut. Es war, als spanne man ein Stück Stoff und zöge ein Messer hindurch, um es zu zerschneiden: Das geht ganz leicht. So reichte der zusätzliche Druck durch das Magma aus, um die unter Stress stehende Erdkruste dort zwei Meter weit auseinanderzudrücken.“

Riesige Magmakammer in 12 km Tiefe

Und so leerte sich die riesige Magmakammer unter dem Vatnajökull-Gletscher nach und nach. Die Lava floss in einer Tiefe von 12 km Richtung Nordosten. Nach 45 km kam die Lava nicht mehr voran und stieg nach oben. Es kam zur Eruption – in einer enormen Entfernung vom eigentlichen Vulkan.

Die Forscher haben eindeutig festgestellt, dass „der Ausbruchsort und die 45 Kilometer entfernte Magmakammer hydraulisch gekoppelt waren“, schildert GFZ-Forscher Walter. Das sei ähnlich dem Prinzip einer „riesigen Schlauchwaage, nur eben nicht mit Wasser, sondern mit Magma gefüllt“. Erschütterungen am Ausbruchsort pflanzten sich dann ans andere Ende in die Magmakammer fort und umgekehrt.

Durch das Abfließen des Magmas senkte sich auch die Decke der Lavakammer. Doch sie brach nicht plötzlich ein. Das Absinken wurde von 77 Erdbeben mit Magnituden von mehr als M 5 begleitet.

Viele, viele Zahlen. Und sie sollen alle nur sagen: Unglaublich, was sich da vor gut zwei Jahren in der Erde Islands abgespielt hat. 

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