Zehn Jahre danach Pinatubo gibt Geologen Rätsel auf

Der Ausbruch des Vulkans Pinatubo im Jahr 1991 gilt als eine der schlimmsten Eruptionen des 20. Jahrhunderts. Doch die Katastrophe hat nicht nur die Region, sondern auch die Wissenschaft verändert.

Von Alexander Stirn


Mehr als 600 Jahre hatte er geschlafen, dann kam das grausige Erwachen. Mit einer gewaltigen Eruption meldete sich der philippinische Vulkan Pinatubo im Sommer 1991 zurück. 700 Menschen starben, 80.000 Häuser wurden zerstört, Zehntausende Hektar mit Asche und Lava bedeckt.

Ausbruch des Pinatubo (1991): Die Macht der Bläschen
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Ausbruch des Pinatubo (1991): Die Macht der Bläschen

Mehr als zehn Jahre später sind die meisten Schäden beseitigt - und die Vulkanologen noch immer überwältigt: Am 15. Juni 1991 sei es zum ersten Mal gelungen, eine gewaltige, extrem schwefelhaltige und zerstörerische Explosion aufzuzeichnen, schreibt Chris Newhall von der University of Washington in Seattle jetzt im US-Wissenschaftsmagazin "Science".

Mit Hilfe der Daten - vor, während und nach dem Ausbruch registriert - konnte so manche Theorie bestätigt werden, andere Vorstellungen gingen buchstäblich in Rauch auf. Zudem hat der Pinatubo laut Newhall geholfen, viele Rätsel der Vulkanologie zu lösen. Und er hat den Forschern, wie sie auf einer Konferenz vor zwei Monaten einräumten, jede Menge neuer Rätsel aufgegeben.

Alles begann mit einem Erdbeben: Nur wenige Stunden nachdem im Juli 1990 nahe des Vulkans die Erde mit einer Stärke von 7,8 auf der Richterskala erzitterte, registrierten die Geologen erste Aktivitäten am Pinatubo. Was zuerst da war, das Erdbeben oder die Unruhe unter dem Feuerberg, lässt sich heute nicht mehr klären.

Bis zu 20 Millionen Tonnen Schwefeldioxid (SO2) wurden am Pinatubo freigesetzt, 20mal mehr als im flüssigen Magma gelöst werden können. Die Vulkanologen schließen daraus, dass sich auch jenseits der Sättigung Kohlendioxid, Wasser und SO2 im geschmolzenen Gestein ansammeln können. Fünf bis zehn Kilometer unterhalb der philippinischen Erde hatten sich vermutlich Milliarden kleiner Bläschen konzentriert, die bei der Eruption urplötzlich freigesetzt wurden. Wahrscheinlich können die meisten schweren Ausbrüche, so die wissenschaftlichen Schlussfolgerungen aus der Pinatubo-Eruption, auf eine große Anzahl von Bläschen in großen Tiefen zurückgeführt werden.

Der Weg war frei

In der Theorie mischen sich das eher flüssige, so genannte basaltische Magma und seine extrem viskose Variante nicht - am Pinatubo dagegen schon. Innerhalb weniger Wochen arbeitete sich das basaltische Magma durch 5 bis 15 Kilometer dicke dickflüssige Schichten hindurch, die seit Jahrtausenden unter dem Vulkan lagerten.

Als das Gestein am 7. Juni die Oberfläche erreichte, hatte es seine explosive Gasfracht größtenteils verloren. Doch der Weg war frei, und fünf Tage später stand eine 20 Kilometer hohe Wolke über dem Berg. In der Folge wurden die Eruptionen schwächer, die kleinen, lang andauernden Erdbeben häufiger: Symptome, die von den Vulkanologen heute als ernst zu nehmende Warnsignale vor einem großen Ausbruch gewertet werden.

Fünf Kubikkilometer Magma wurden beim Hauptausbruch des Pinatubo freigesetzt - genug, um ganz Niedersachsen mit einer mehr als zehn Zentimeter dicken Lavaschicht zu überziehen. Die pilzförmige Staub- und Gaswolke brachte es auf einen Durchmesser von 500 Kilometern und eine Höhe von 40 Kilometern. Doch anders als zunächst gedacht traten die Magmaflüsse und der Ascheregen fast zeitgleich auf. Warum, darüber rätseln die Forscher noch.

Sicher ist dagegen: Die größte Aerosolwolke des 20. Jahrhunderts hat das Klima nachträglich verändert. Im Winter 1991/1992 lagen die Temperaturen in weiten Gebieten der Nordhalbkugel um drei Grad Celsius über dem Durchschnitt, während am Roten Meer vor Kälte die Korallen abstarben und Jerusalem von einem seltenen Schneesturm heimgesucht wurde. Der folgende Sommer war dagegen, wie Alan Robock vom Center for Environmental Prediction der Rutgers University in "Science" berichtet, zwei Grad kälter als gedacht.

Computermodelle, die mit den Daten des Pinatubos gefüttert wurden, produzierten auf Grund des kühlenden Effekts der Aerosole exakt diese Effekte. Somit half der Vulkanausbruch auf den Philippinen, die aktuellen, für eine von Menschen verursachte Erderwärmung sprechenden Klimamodelle zu verifizieren.

Auch die Zerstörung der Ozonschicht kann in Folge der Eruption besser verstanden werden. Zwei Jahre nach dem Ausbruch des Pinatubos mussten die Forscher eine etwa fünfprozentige Abnahme des Ozons über der Nordhalbkugel registrieren. Offensichtlich waren, so Robock, dieselben chemischen Prozesse am Werk, die auch für das antarktische Ozonloch verantwortlich sind. Zwar reflektieren die vulkanischen Aerosole einen Teil der schädlichen UV-Strahlung, durch die geschwächte Ozonschicht steigt die UV-Belastung auf der Erdoberfläche aber alles in allem an.

Weltrekord der Erosion

Inzwischen sind neue Städte und Industrien rund um den Krater entstanden. Pflanzen und Tiere sind wieder heimisch geworden - oder haben neue ökologische Nischen gefunden. Die Kräfte der Natur waren sogar noch schneller: Bereits 1991 hatten tropische Niederschläge 60 Prozent der vulkanischen Sedimente weggewaschen. Newhall spricht von einem "neuen Weltrekord".

Gleichzeitig brachte die ungewöhnliche starke Erosion neue Einsichten in den Abtransport von Sedimenten. Warum die kleinen Sandkörner allerdings dafür sorgen können, dass Flussbette regelrecht gereinigt werden, ist noch nicht abschließend geklärt.

Die Klimaexperten sehen ebenfalls noch Forschungsbedarf - auch wenn die geforderten Rahmenbedingungen nicht unbedingt beruhigend klingen. "Bessere saisonale Vorhersagen sollten in Zukunft möglich sein", so Alan Robock, "nach der nächsten großen Eruption."



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