Hawaii beherbergt zahlreiche aktive Vulkane. Vor allem der Kīlauea sorgt im US-Bundesstaat immer wieder für Unruhe. Erst 2018 hatte dessen Lavaströme hunderte Häuser zerstört. Forscher*innen haben diesen Vulkanausbruch nun eingehend untersucht und kamen dabei zu überraschenden Erkenntnissen.

Vulkanausbruch in Hawaii von historischem Ausmaß

Wie das USGS Hawaiian Volcano Observatory erklärt, hatte „der Ausbruch des Kīlauea im Jahr 2018 in der unteren East Rift Zone eine beispiellose Zerstörung in der modernen Geschichte“ zur Folge. Eine Fläche von 35,5 Quadratkilometern wurde dabei mit Lava bedeckt. Tausende Bewohner*innen mussten evakuiert werden, als bei dem Vulkanausbruch über 700 Gebäude unter einem Lavastrom verschwanden.

Nun hat sich ein Forschungsteam aus den USA mit eben diesem verheerenden Naturereignis genauer auseinandergesetzt. Denn bei den seismischen Aktivitäten des Kīlaueas von 2018 handelt es sich nicht nur um diesen einen zerstörerischen Vulkanausbruch, sondern um eine Reihe von kleinerer Eruptionen und Erdstößen.

Für die Studie, die nun im Fachjournal Nature Geoscience veröffentlicht wurde, untersuchten die Wissenschaftler*innen zwölf aufeinanderfolgende Ausbrüche. Dabei kamen dabei zu einem erschreckenden Ergebnis, das herkömmliche Ansichten in Frage stellt.

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Bestimmtes Muster bei Eruptionen erkannt

Denn bis jetzt galten Vulkanausbrüche meist als unberechenbar und ließen sich daher nur sehr kurzfristig genau vorhersagen. Das erschwert Schutzmaßnahmen und die Evakuierung von Anwohner*innen massiv. Doch die Forschenden scheinen nun ein bestimmtes Muster bei den Eruptionen des Kīlaueas erkannt zu haben. Dieses lässt sich wohlmöglich auch auf andere Vulkangebiete übertragen.

So konnten die Forscher*innen herausfinden, dass die Explosionen vor allem durch einen erhöhten Druck in der Magmakammer verursacht wurde. So brach vor jeder Eruption der Boden des Kraters zusammen. Dies habe den Druck im darunter liegenden Magmareservoir enorm erhöht. „In unserem Modell war das Reservoir von einer Ansammlung von hochtemperiertem magmatischem Gas und lithischem Schutt überlagert, die durch einen etwa 600 m langen Kanal getrieben wurden und Partikel mit einer Geschwindigkeit von etwa 3.000 m3/s ausstießen ließen.“

Dies sei eine gänzlich neue Erkenntnis. Denn bisher wurde angenommen, dass „solche Ausbrüche im Allgemeinen durch magmatische Fragmentierung oder Dampfausdehnung verursacht werden.“ Die Ergebnisse der Forschenden zeigen jedoch „einen eindeutig durch Kollaps verursachten Ausbruchstyp und bieten einen Rahmen für die Integration verschiedener geophysikalischer und atmosphärischer Daten in Simulationen, um ein besseres Verständnis instationärer explosiver Eruptionen zu erlangen.“

Quellen: USGS Hawaiian Volcano Observatory, „Explosive 2018 eruptions at Kīlauea driven by a collapse-induced stomp-rocket mechanism“ (Nature Geoscience, 2024)

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