Vulkane — Eine Gefahr für uns?
AUSBRECHENDE Vulkane, die heiße Asche und glühende Lavaströme ausspeien, bewirken einige der spektakulärsten Schauspiele der Naturgewalten auf der Erde. Vielleicht haben wir so etwas selbst noch nicht miterlebt, doch möglicherweise haben wir schon in vulkanischen heißen Quellen gebadet, oder wir haben uns etwas schmecken lassen, was auf der fruchtbaren Vulkanasche gewachsen ist. Manchen wird auch geothermische Energie ins Haus geliefert.
In jüngster Zeit sind jedoch viele, die in der Nähe aktiver Vulkane leben, Zeuge davon geworden, daß Vulkankatastrophen Tod und Verwüstung verursachten. Seit dem heftigen Ausbruch des St. Helens im südwestlichen Teil des US-Bundesstaates Washington am 18. Mai 1980 sind verschiedene Teile der Erde von einer anscheinend nicht abreißenden Serie todbringender Vulkanausbrüche heimgesucht worden. Der Verlust an Menschenleben in diesem Zeitraum übersteigt die Gesamtzahl der Todesopfer, die bei derartigen Unglücken in den vorherigen sieben Jahrzehnten verzeichnet wurden, und der Sachschaden beläuft sich auf Hunderte von Millionen Dollar. Es kam zu Beinahekatastrophen, als Flugzeuge, bedingt durch Vulkanasche in der Luft, an Schub verloren und notlanden mußten.
Absolut verheerend waren die Eruptionen und die nachfolgenden Schlammlawinen des Pinatubo auf den Philippinen, wodurch Zehntausende von Häusern zerstört wurden, sowie der Ausbruch des Nevado del Ruiz in Kolumbien, durch den mehr als 22 000 Menschen ihr Leben verloren. Es ist wahrscheinlich, daß sich noch mehr Unglücke dieser Art ereignen werden. Nach Aussagen der Vulkanexperten Robert Tilling und Peter Lipman vom U.S. Geological Survey „ist anzunehmen, daß sich die Zahl der Personen, die durch vulkanische Erscheinungen gefährdet sind, bis zum Jahr 2000 auf mindestens 500 Millionen erhöht haben wird“.
Daher sind die Fragen angebracht: Wer lebt in der Nähe aktiver oder potentiell aktiver Vulkane? Welche Art von Eruptionen sind am gefährlichsten? Und können sie sogar noch bedrohlichere zusätzliche Gefahren heraufbeschwören? Was kann man tun, um das Risiko möglichst gering zu halten, wenn man in einer durch Vulkane gefährdeten Gegend wohnt?
Aktive Vulkane — Wo findet man sie?
Es mag einen überraschen, wenn man erfährt, daß man in der Nähe eines ruhenden Vulkans wohnt und daß man unweigerlich betroffen wäre, falls er wieder erwachen sollte. Vulkanologen ist es in den vergangenen Jahrzehnten nicht nur gelungen, aktive und ruhende Vulkane eindeutig als solche zu bestimmen, sondern auch zu verstehen, warum Vulkane an gewissen Stellen vorkommen.
Sehen wir uns einmal die Karte auf Seite 17 näher an, die den Standort einiger der über 500 als aktiv geltenden Vulkane zeigt. Ist einer davon in unserer Nähe? In manchen Gegenden verraten Geysire, Fumarolen und heiße Quellen das Vorhandensein von ruhenden Vulkanen; auch sie können künftig aktiv werden. Mehr als die Hälfte der aktiven Vulkane umsäumen den Pazifischen Ozean und bilden dort den sogenannten Feuergürtel. Einige dieser Vulkane befinden sich auf den Kontinenten, wie zum Beispiel im Kaskadengebirge Nordamerikas und in den Anden Südamerikas; andere Vulkane bilden Inselketten wie die Aleuten, Japan, die Philippinen oder den südlichen Teil Indonesiens. Auch im Mittelmeerraum sind Vulkane anzutreffen.
Man hat herausgefunden, daß diese Vulkane entlang der Grenzen von riesigen, sich bewegenden Krustenschollen oder Platten vorkommen, und zwar besonders dort, wo eine ozeanische Platte unter eine kontinentale Platte abtaucht. Diesen Vorgang nennt man Subduktion. Durch die dabei entstehende Hitze wird Magma (geschmolzenes Gestein) gebildet, das zur Erdoberfläche aufsteigt. Plötzliche Verschiebungen der Platten verursachen in vielen Gebieten, in denen vulkanische Eruptionen stattfinden, außerdem schwere Erdbeben.
Auch wenn ozeanische Platten auseinanderdriften, können sich Vulkane bilden. Viele ihrer Eruptionen finden auf dem Meeresboden statt und werden nicht gesehen. Wer allerdings in dem Inselstaat Island lebt, der befindet sich hoch oben auf dem Reykjanesrücken, der mit dem Mittelatlantischen Rücken verbunden ist, wo die Platten auseinanderdriften, zu denen Nord- und Südamerika beziehungsweise Europa und Afrika gehören. Vereinzelt haben Hot spots (heiße Flecken) unter Krustenplatten große Vulkane geschaffen, wie beispielsweise auf Hawaii und auf dem afrikanischen Kontinent.
Wo liegen die Gefahren?
Der Risikofaktor, den ein Vulkan darstellt, wird durch seine Ausbruchsgeschichte bestimmt, wobei die Schwere der vulkanischen Eruptionen und die damit verbundenen Gefahren eine Rolle spielen. Das Risiko ist auch eine Frage der Bevölkerungsdichte einer gefährdeten Zone und hängt davon ab, inwieweit man dort auf einen Ausbruch vorbereitet ist. Wir wollen zunächst auf die Gefahren eingehen.
Im allgemeinen bewirkt kieselsäurereiches Magma die gefährlicheren, explosiven Eruptionen. Dieser Magmatyp ist zähflüssig und kann vorübergehend den Vulkan mit einem Pfropfen verschließen, bis die Gase genügend Druck erzeugen, um den Vulkan aufzusprengen. Kieselsäurereiches Magma erstarrt zu hellem Gestein, und man findet es gewöhnlich bei Vulkanen, die an Plattenrändern liegen. Es kann auch zu Explosionen kommen, wenn aufsteigendes Magma auf Wasser trifft, das dann zischend verdampft. Durch explosive Eruptionen herausgeschleuderte heiße Asche kann tödlich sein — im karibischen Raum fanden 1902 in einem Zeitraum von sechs Monaten bei drei Vulkanausbrüchen über 36 000 Menschen den Tod.
Ozeanische Hot-spot-Vulkane und Riftvulkane sowie viele andere Vulkane bestehen dagegen größtenteils aus dunklem Basalt, der arm an Kieselsäure, aber reich an Eisen und Magnesium ist. Basaltmagma ist flüssig und hat im allgemeinen schwach explosive oder gar nicht explosive Eruptionen zur Folge, und Menschen können den nur langsam fließenden Lavaströmen relativ einfach aus dem Weg gehen. Doch diese Eruptionen können sehr langlebig sein — die Ausbrüche des Vulkans Kilauea auf der Insel Hawaii halten seit dem Januar 1983 an. Zwar ist durch solche Eruptionen großer Sachschaden entstanden, aber nur selten werden dabei Menschen getötet oder verletzt.
Durch manche Eruptionen schlagen sich auf einer Vulkanflanke riesige Mengen lockeres Auswurfmaterial nieder, was womöglich zu Erdrutschen oder, wenn mit viel Eis, Schnee oder Wasser vermischt, zu gewaltigen Schlammlawinen führt, die sich schnell zu Tal wälzen. Solche Schlammströme (auch bekannt als Lahars, abgeleitet von dem indonesischen Wort für Lava) können eine Reichweite von vielen Kilometern haben und sich, womöglich noch lange nachdem die Eruptionen vorbei sind, ergießen.
Ganz besonders weitreichend, wenn auch historisch selten, sind Tsunamis — riesige Flutwellen, die bei einer Eruption im Meer erzeugt werden oder durch einen unterseeischen Erdrutsch an der Flanke eines anschwellenden Vulkans. Diese kraftvollen Wellen können in einer Stunde Hunderte von Kilometern zurücklegen. Tsunamis sind auf hoher See zwar sehr niedrig und bilden für vorbeifahrende Schiffe keine Bedrohung, aber sie gewinnen schnell an Höhe, wenn sie an Land branden. Diese Wellen richten sich höher auf, als die Dächer von Wohnhäusern und vielen anderen Gebäuden sind. 1883 verloren nach der Explosion des Krakatau rund 36 000 Menschen ihr Leben, als Tsunamis die Küsten von Java und Sumatra entlangrasten.
Zu den weiteren gefährlichen vulkanischen Begleiterscheinungen, die sich nachteilig auf alles Leben auswirken oder es aus dem Gleichgewicht bringen können, gehören herabregnende vulkanische Teilchen und Asche, atmosphärische Druckwellen, die durch explosionsartige Ausbrüche erzeugt werden, giftige Schwaden, saurer Regen und Erdbeben. Da man auf der ganzen Erde viele hochgradig gefährliche Vulkane ausgemacht hat und es eine Vielzahl möglicher Gefahren gibt, ist eine sinnvolle Einschätzung vulkanischer Gefahren in der Tat eine komplexe, schwierige Aufgabe.
Kann das Risiko gemindert werden?
Da die Weltbevölkerung wächst, leben immer mehr Menschen in Regionen, die durch einen Vulkan gefährdet sind. Aus diesem Grund und wegen der jüngsten Zunahme weltweiter vulkanischer Tätigkeit verstärken Vulkanologen ihre Anstrengungen, vulkanische Gefahren zu mindern. In manchen Fällen konnten Ausbrüche erfolgreich vorhergesagt werden, wodurch Leben gerettet wurde. Worauf stützen sich solche Vorhersagen?
Gewöhnlich gehen Erdstöße im Vulkan selbst oder in dem darunter liegenden System von Förderkanälen den Eruptionen voraus und kündigen an, daß Magma aufsteigt. Da sich das Magma im Vulkan hoch aufstaut, bildet sich Druck. Gase werden freigesetzt, und die Temperatur und der Säuregehalt des Grundwassers können zunehmen. Vor einem großen Ausbruch mag es auch zu vielen kleineren Eruptionen kommen. All diese Aktivitäten kann man überwachen.
Dadurch, daß Geologen die Gesteinsgeschichte eines Vulkans studieren, können sie sich lange vor einem Ausbruch ein Bild von den möglichen Gefahren machen. Oftmals wiederholen sich die Art der Ströme vulkanischen Auswurfmaterials und die Art der gefährlichen vulkanischen Begleiterscheinungen, oder die Eruptionen sind denen ähnlich, die man schon bei anderen Vulkanen untersucht hat. Gestützt auf diese Daten, hat man von vielen Vulkanen Karten angefertigt, auf denen besonders gefährdete Regionen verzeichnet sind.
Entscheidende Faktoren für die Rettung von Leben angesichts der vulkanischen Gefahren sind daher unter anderem die Gefahreneinschätzung und das Überwachen der Vulkane durch Vulkanologen sowie die frühzeitige Warnung durch die Lokalbehörden vor einer nahe bevorstehenden Katastrophe. Im Gegensatz zur Erdbebentätigkeit, die sich noch immer schwer vorhersagen läßt, lassen sich viele aktive Vulkane so genau überwachen, daß Menschen aus dem Gefahrenbereich evakuiert werden können, bevor eine Verwüstung stattfindet. Der springende Punkt ist, die Gefahrenzone zu verlassen, denn von Menschen erstellte Bauten bieten im allgemeinen wenig oder gar keinen Schutz vor der Zerstörungskraft und Hitze vulkanischer Explosionen und Ströme sowie vor der Gewalt von Erdrutschen, Schlammlawinen und Tsunamis.
Zwar werden lobenswerte Anstrengungen unternommen, den Tribut an Menschenleben zu verringern, den Vulkanausbrüche und deren gefährliche Begleiterscheinungen fordern, aber es ist noch immer nicht möglich, Eruptionen und damit verbundene zerstörerische Aktivitäten mit absoluter Genauigkeit vorherzusagen und so einen vollkommenen Schutz vor vulkanischen Gefahren zu gewährleisten. Selbst beim Überwachen von Vulkanen kamen manche ums Leben, weil sie von einem Ausbruch überrascht wurden. Wer jedoch in der Nähe eines potentiell aktiven Vulkans lebt, sollte jede Warnung befolgen, die von den örtlichen Behörden gegeben wird. Dadurch wird man seine Chancen erheblich steigern, eine Vulkankatastrophe zu überleben. (Von einem Astrogeologen eingesandt.)
[Kasten auf Seite 18]
Vorhersage von Vulkanausbrüchen vom All aus?
Man stelle sich einmal Satelliten vor, die sage und schreibe 5 Kilometer in der Sekunde zurücklegen und aus einer Entfernung von 20 000 Kilometern Veränderungen der Vulkanoberfläche mit einer Genauigkeit von einem Zentimeter messen. Das ist heute durch das Global Positioning System (GPS) möglich geworden, das aus Funkempfängern, die an bedeutsamen Stellen des Vulkans plaziert sind, und einer Reihe von Satelliten besteht. Für jede Messung wird von mindestens vier Satelliten die Position genau bestimmt. Atomuhren, die äußerst genau sind, messen die Uhrzeit. Die Messungen, die unter fast allen Wetterbedingungen möglich sind, haben verschiedene Vorteile gegenüber den Überwachungsmethoden am Boden. GPS-Messungen können die Vorhersage vulkanischer Eruptionen, denen eine jahrelange Ausdehnung des Vulkans vorausgehen mag, erheblich verbessern. Diese Technik wird bereits bei Vulkanen auf Island, in Italien, Japan und den Vereinigten Staaten angewendet.
[Karte auf Seite 17]
(Genaue Textanordnung in der gedruckten Ausgabe)
Aktive Vulkane und Krustenplatten der Welt
Aktive Vulkane
Plattengrenzen
Obenstehend sind einige der mehr als 500 aktiven Vulkane gekennzeichnet
[Bildnachweis]
Mountain High Maps™ copyright © 1993 Digital Wisdom, Inc.
[Bild auf Seite 16]
Vom Vulkan Unzen (Japan) geht Asche auf ein Wohngebiet nieder
[Bildnachweis]
Orion Press-Sipa Press
[Bild auf Seite 16]
Der St. Helens während des Ausbruchs (22. Juli 1980)
[Bildnachweis]
USGS, David A. Johnston, Cascades Volcano Observatory
[Bild auf Seite 16]
Der Ätna auf Sizilien stieß vor einiger Zeit 15 Monate lang Lava aus
[Bildnachweis]
Jacques Durieux/Sipa Press
[Bild auf Seite 17]
Der Kilauea auf Hawaii hat der Insel zirka 200 Hektar Land hinzugefügt
[Bildnachweis]
© Soames Summerhays/Photo Researchers