Die Vorhersage von Vulkanausbrüchen ist keine perfekte Wissenschaft, aber sie ist dennoch eine Wissenschaft. Verbesserte Messgeräte und ein besseres Verständnis der Funktionsweise von Vulkanen haben vulkanische Aktivitäten wenn nicht vorhersagbar, so doch zumindest vorhersehbar gemacht. Und genau aus diesem Grund haben sich die Wissenschaftler den Kopf zerbrochen, als der Westdahl Peak in Alaska im Jahr 2010 nicht wie erwartet ausbrach. Die wahrscheinlichste Erklärung – die Eisschicht, die sich auf dem Gipfel befindet – ist für jeden Flieger interessant.
Der Westdahl Peak ist vielleicht weit weniger bekannt als einige der anderen Vulkane Amerikas. Das liegt zum Teil an seiner Lage: Er befindet sich entlang der Aleuten-Inselkette im Westen Alaskas und ist so abgelegen, wie ein Vulkan in Amerika nur sein kann. Nach Angaben der Wissenschaftsbehörde USGS leben im Umkreis von 100 km weniger als 500 Menschen. Das bedeutet zwar, dass im Falle eines Ausbruchs nur wenige Menschen in unmittelbarer Gefahr wären, aber der Westdahl Peak liegt an einer wichtigen Transportroute zwischen Asien und Amerika. Sollte er ausbrechen, würde die in die Atmosphäre aufgewirbelte Vulkanasche eine Gefahr für Flugzeugtriebwerke darstellen und den Flugverkehr beeinträchtigen. Der geschlossene Luftraum nach dem Ausbruch des isländischen Vulkans Eyjafjallajökull im Jahr 2010 ist ein gutes Beispiel für die Art von Chaos, die in solchen Fällen entsteht.
Wenn man die Funktionsweise von Vulkanen und ihre möglichen Folgen besser verstehen will, ist der Westdahl Peak ein guter Ausgangspunkt. Das liegt zum Teil daran, dass das Alaska Volcano Observatory, ein gemeinsames Überwachungsprogramm von Bund und Staaten, den Vulkan mit einem dichten Netz von Messgeräten genau im Auge behält. Die Tatsache, dass ein Ausbruch überfällig ist, deutet darauf hin, dass man, wenn man genau hinschaut, vielleicht etwas Neues zu berichten hat. Und wenn man das tut, wird es wahrscheinlich dazu beitragen, die Ausbruchsprognosen für ähnliche Vulkane entlang anderer Flugrouten, die durch den Norden führen, zu verbessern.
Eine am 29. April in der Zeitschrift Frontiers in Earth Science veröffentlichte Studie hat genau das getan und kommt zu dem Schluss, dass der Grund, warum der Westdahl Peak nicht planmäßig ausbrach, einfach ausgedrückt darin lag, dass er das Gewicht des Eises, das seinen Gipfel bedeckte, nicht überwinden konnte. „Vulkanische Vorhersagen beinhalten eine Vielzahl von Variablen, darunter die Tiefe und Größe der Magmakammer eines Vulkans, die Geschwindigkeit, mit der das Magma die Kammer füllt, und die Festigkeit des Gesteins, das die Kammer enthält, um nur einige zu nennen“, sagte die Hauptautorin der Studie, Lilian Lucas von der University of Illinois Urbana-Champaign. „Die Berücksichtigung des Drucks, der von den Polkappen ausgeht, ist eine weitere kritische, aber noch nicht ausreichend bekannte Variable.
Um festzustellen, wie sich der Druck des Polareises auf den Zeitpunkt der Eruptionen auswirken kann, erstellte das Forschungsteam Computersimulationen, wie sich verschiedene Größen und Formen von Magmareservoirs auf den Vulkan auswirken. Entscheidend für ihr Verständnis war, wie das Magma, das von unten in das Vulkansystem eindringt, auf das umgebende Gestein drückt. Wenn der Druck dieses Magmas die Festigkeit des Gesteins übersteigt, führt das daraus resultierende Versagen zu einer Eruption.
Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass das Vorhandensein von Eis auf dem Westdahl Peak die Stabilität des Magmasystems erhöht und den Ausbruchszeitpunkt um etwa sieben Jahre verzögert. „Genauer gesagt errechneten die Modelle ohne den einschränkenden Druck der Eiskappe eine Zeit bis zum Ausbruch von etwa 93 Jahren. Wenn man dem Modell eine kilometerdicke Eiskappe hinzufügt, erhöht sich das Ausbruchsdatum auf etwa 100 Jahre“, sagte Lilian Lucas.
In früheren Studien wurde untersucht, wie sich saisonale Veränderungen wie die jährliche Schneedecke auf das Ausbruchsintervall von Vulkanen auswirken könnten. Verglichen mit der gesamten überlagernden Last, die die Magmakammer bei einem Ausbruch überwinden muss, spielen die geringen saisonalen Schwankungen, die sie verursachen, bei den meisten Vulkanen jedoch kaum eine Rolle.
Obwohl Lilian Lucas darauf hinweist, dass die simulierten Ergebnisse nicht mit einer Vorhersage des endgültigen Ausbruchs des Westdahal Peak gleichzusetzen sind, kam sie zu dem Schluss, dass das Gletschereis bei Vorhersagen über den Zeitpunkt des Ausbruchs dieses oder anderer Vulkane berücksichtigt werden sollte. Generell zeigen die Studienergebnisse, dass Eisdicken von 1 bis 3 Kilometern Eruptionen um Jahre bis Jahrzehnte verzögern können. Das ist auf einer geologischen Zeitskala unbedeutend, aber es ist potenziell relevant für den Menschen, ganz zu schweigen von jedem, der fliegt.
Kevin McGwin, PolarJournal
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