Die Geologen vonUnige – Die Universität Genua und die Universität Peking untersuchten Daten vergangener Ausbrüche, um ein Vorhersagemodell für Ausbrüche des Toba-Vulkans zu entwickeln. Etwas, das in der Lage ist, die Größe und das Ausmaß einer möglichen Mega-Eruption des Sumatra-„Riesen“ abzuschätzen.
Weltweit gibt es fünf bis zehn Vulkane, die einen Megaausbruch auslösen können, der katastrophale Auswirkungen auf das globale Klima haben könnte. Einer davon liegt unter dem Wasser des Toba-Sees auf Sumatra und hat in den letzten Millionen Jahren bereits zwei Supereruptionen verursacht.
Wann ist der nächste? Wird es Warnzeichen geben?
Um diese Frage zu beantworten, haben Geologen der Universität Genf (UNIGE) und der Universität Peking eine Methode untersucht und entwickelt. Ziel ist es zu bestimmen, wie lange der Toba-Vulkan normalerweise braucht, um sich auf seine Supereruptionen vorzubereiten. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht. Ich verlinke sie dir hier, sie enthalten jedoch schlechte Nachrichten. Das Magma des Supervulkans Toba baut sich lautlos auf und erschüttert den Glauben, dass es vor einem Megaausbruch externe Signale geben wird.
Toba, ein stiller Mörder
Wie bereits erwähnt, hat der Toba-Vulkan auf Sumatra bereits stark zugeschlagen. Es verursachte zwei der größten bekannten Eruptionen auf der Erde: die erste vor 840.000 Jahren, die zweite vor 75.000 Jahren. Beide hatten jeweils eine Ausdehnung von rund 2800 km3: Sie würden ausreichen, um die ganze Schweiz mit einer 7 cm dicken Ascheschicht zu bedecken. Zwei weitere kleinere Toba-Ausbrüche werden auf die Zeit vor 1,4 Millionen und vor 500.000 Jahren datiert. Dort Toba-Katastrophentheorie, was sich genau auf den Ausbruch vor 75.000 Jahren bezieht, argumentiert, dass Der Vulkan löste ein Massensterben aus. Als? Dadurch wird eine bereits laufende Vereisung deutlich verschärft.
Geologen der UNIGE und der Peking-Universität interessieren sich besonders für den Toba-Vulkan, da es keine historische Dokumentation der menschlichen Reaktion auf einen Megaausbruch dieser Größe in der Vergangenheit gab. Ein solches Ereignis hätte katastrophale Auswirkungen auf das Weltklima und würde zahlreiche Probleme mit sich bringen, insbesondere im Hinblick auf die Nahrungsmittelversorgung, ganz zu schweigen von der Bevölkerungsmigration.
„Der Toba-Vulkan bildet eine Caldera. „Frühere Eruptionen haben eine große Senke geschaffen, die jetzt von meteorischem Wasser gefüllt ist“, erklärt er Luca Carichi, Professor am Department of Earth Sciences der Fakultät für Naturwissenschaften der UNIGE und Co-Autor der Studie. In der Mitte des Sees befindet sich eine Insel, die durch den Magmaschub aus dem Wasser gehoben wurde. „Diese Insel nimmt allmählich an Höhe zu. Und das deutet darauf hin, dass der Vulkan aktiv ist und sich Magma ansammelt“, sagt er Ping-Ping Liu, Professor an der Fakultät für Erd- und Weltraumwissenschaften der Universität Peking und Hauptautor des Artikels.
Gibt es wirklich keine Möglichkeit, einen Mega-Ausbruch vorherzusagen?
Zirkon ist ein Mineral, das in den Produkten explosiver Vulkanausbrüche vorkommt. „Eine seiner Eigenschaften ist, dass es Uran in seiner Struktur ‚einfängt‘“, erklärt Ping-Ping Liu. Mit der Zeit zerfällt Uran zu Blei. „Indem wir mit einem Massenspektrometer die Menge an Uran und Blei im Zirkon messen, können wir dessen Alter bestimmen“, sagt der Geologe. Durch die Untersuchung von Zirkonen, die in den Überresten antiker Eruptionen gefunden wurden, haben Wissenschaftler abgeleitet, wann die einzelnen Eruptionen stattfanden. Jüngere Zirkone zeigen das Datum des letzten Ausbruchs an, während ältere zeigen, wie lange sich das Magma vor früheren Megaeruptionen angesammelt hat.
Die Ergebnisse? Wie bereits erwähnt, ereignete sich der erste der beiden schlimmsten Ausbrüche des Toba-Vulkans vor etwa 840.000 Jahren, nachdem sich Magma 1,4 Millionen Jahre lang angesammelt hatte, während sich das Magma beim zweiten „nur“ in 600.000 Jahren ansammelte, was die für die Entstehung erforderliche Zeit halbierte Eruption". Es handelt sich um einen echten „Teufelskreis“ von Eruptionen. „Je stärker das Magma die Kruste erhitzt, desto langsamer kühlt das Magma ab und desto schneller wird die Geschwindigkeit der Magma-Ansammlung“, sagt Luca Caricchi.
Zusammenfassend: Diese Megaeruptionen könnten mit der Zeit häufiger werden. Deshalb ist es notwendig, alles zu tun, um ihre Ankunft vorherzusagen, insbesondere bei Vulkanen wie Toba.
Die Hypothesen der Wissenschaftler
Durch die Schätzung der Magma-Ansammlungsrate schätzen die Forscher, dass sich alle tausend Jahre etwa 4 km3 Magma im Toba-Becken ansammeln, mit einer ziemlich stabilen Rate.
Das würde bedeuten, dass es weitere 840.000 Jahre dauern würde, bis es zu einem katastrophalen Ausbruch wie vor 75.000 und 600.000 Jahren kommt, aber es besteht kein Grund zur Sorge.
Auch hier wären Schätzungen zufolge bereits 320 km3 Magma vorhanden. Auch wenn es heute zu einem „kleineren“ Ausbruch kommen würde, wäre die globale Umwelt immer noch hart getroffen. Und das Hauptproblem bleibt bestehen: Vor einem solchen Ausbruch treten keine Extremereignisse auf.
„Im Toba-Vulkan geschieht alles lautlos unter der Erde, und die Analyse der Zirkone gibt uns jetzt eine Vorstellung davon, was passieren wird“, schließt Luca Caricchi.
Es ist noch nicht genug, aber es zeigt eine wichtige Richtung. Die Entwicklung von Prognosemodellen wie diesem (bzw das der University of Canterburyoder nochmal das der University of Illinois) wird es uns ermöglichen, uns eines Tages gut und ausreichend im Voraus vorzubereiten.
