Mauna Loa, der größte aktive Vulkan der Erde, erwachte am 27. November nach einem fast 40-jährigen Nickerchen abrupt. Der Vulkan schoss bis zu 50 Meter hohe Lavafontänen in die Luft, während Flüsse aus geschmolzenem Gestein die Flanken des Vulkans hinab in Richtung Saddle Road strömten, der Hauptverkehrsstraße auf Hawaiis Big Island.
Mauna Loa steht Schulter an Schulter mit vier anderen Vulkanen, darunter der explosiv dramatische Kilauea (SN: 16.07.18) und der leise grummelnde Mauna Kea (SN: 14.05.20). Kilauea hat in den letzten Jahren mit seiner Pyrotechnik Schlagzeilen gemacht, während Mauna Loa schlummerte. Aber der schlafende Riese war in der Vergangenheit nicht so ruhig, sagt Ingrid Johanson, Geophysikerin am Hawaiian Volcano Observatory des US Geological Survey in Hilo.
Historisch gesehen, sagt sie, erwachte Mauna Loa im Durchschnitt etwa alle sieben Jahre. Diese letzte Strecke zwischen den Eruptionen „ist eine ziemlich große Lücke“.
Wissenschaftsnachrichten sprach mit Johanson darüber, wie Mauna Loa zum Aufwachen neigt, was sich im Weg der Lava befindet und was für Nachbarn Kilauea und Mauna Loa sind.
Gab es Warnzeichen, dass der Mauna Loa kurz vor dem Ausbruch stand?
„Das hängt davon ab, was Sie unter Warnung verstehen“, sagt Johanson. „Wir wissen gewissermaßen seit 2015, dass der Mauna Loa Anzeichen von Unruhe zeigt.“ Zu dieser Zeit, sagt sie, gab es einen Anstieg in der Rate lokaler Erdbeben sowie in GPS-Beobachtungen von Landverformungen – eine Aufwölbung der Landoberfläche, die darauf hindeutet, dass sich Magma unter der Erde bewegt.
Diese Anzeichen ließen etwas nach und nahmen dann in den letzten sechs Monaten wieder zu, was darauf hindeutet, „dass sich die Situation weiterentwickelt“, sagt Johanson. Aber wann der Vulkan tatsächlich ausbrechen würde, war nicht zu bestimmen. „Grundsätzlich hatten wir ungefähr anderthalb Stunden Vorwarnung“, sagt sie. Das war die Zeitspanne zwischen der Feststellung eines plötzlichen Erdbebenschwarms, der auf einen bevorstehenden Ausbruch hinweist, und dem Ausbruch von Lava.
Diese Kurzfristigkeit ist für Mauna Loa „normal“, fügt sie hinzu. Seine “anderen Eruptionen haben sich sehr schnell auf die gleiche Weise entwickelt.”
Wie unterscheidet sich die Überwachung des Mauna Loa von der vor dem letzten Ausbruch im Jahr 1984?
„Einer der großen Unterschiede zwischen 1984 und heute ist die Technologie“, sagt Johanson.
„Wir können mehr Erdbeben sehen [and] einen breiteren Frequenzbereich in den seismischen Wellen erkennen. Und wir haben GPS und elektronische Neigungsmesser, um die Verformung kontinuierlich zu messen.“ Diese Technologie ermöglichte es den Wissenschaftlern, nicht nur zu erkennen, dass es kürzlich Landverformungen gab, sondern auch, wie sie sich im Laufe der Zeit veränderten, was nur ein wenig zusätzliche Warnzeit bedeutete.
Das war vor 40 Jahren nicht möglich. Damals maßen die Forscher die Verformung von Hand und wanderten etwa alle paar Wochen zum Gipfel des Vulkans. „Es gab eine Technik namens EDM für die elektronische Entfernungsmessung, bei der im Wesentlichen ein Laser in einen Reflektor gestrahlt wurde, sodass man sehr genaue Entfernungsmessungen erhalten konnte“, sagt Johanson. Subtile Verschiebungen in der Position des Reflektors, der auf dem Vulkan installiert war, trugen dazu bei, die Verformung sichtbar zu machen.
Stellt der aktuelle Ausbruch eine Gefahr für Menschen dar?
„Es ist noch etwas früh, das zu sagen – es ist noch nicht klar, wie viel Volumen wir von diesem Ausbruch erwarten können“, sagt Johanson. „Ich glaube nicht, dass es eine Selbstverständlichkeit ist, dass dies ein bedeutsamerer Ausbruch sein wird als vergangene, aber es besteht das Gefühl, dass der Vulkan vielleicht wieder zum normalen Geschäft zurückkehrt.“
Die gute Nachricht ist, dass die Lavaströme derzeit keine Bedrohung für die Gemeinden auf Big Island darstellen. Die Saddle Road verbindet jedoch die Ost- und Westseite der Insel, bemerkt Johanson. „Wenn die Lava die Autobahn überqueren würde, würde sie die Insel wirklich treffen.“
Aber der Ausbruch hat die Datenerfassung für eines der bekanntesten Diagramme der Klimawissenschaft unterbrochen: die Keeling-Kurve, eine fast ununterbrochene 60-jährige Aufzeichnung des atmosphärischen Kohlendioxids, die einen stetigen Anstieg des Gasgehalts zeigt.
Die Kohlendioxiddaten werden von Instrumenten am Mauna-Loa-Observatorium gesammelt. Der Ausbruch unterbrach am 28. November die Stromversorgung des Observatoriums. Am 30. November war die Stromversorgung noch nicht wiederhergestellt, und Lavaströme hatten den Zugang zum Standort abgeschnitten. Derzeit ist unklar, ob die Unterbrechung die Datenerfassung nachhaltig beeinflussen wird.
Der Kilauea bricht seit Jahrzehnten mehr oder weniger kontinuierlich aus. Wie sind Kilauea und Mauna Loa miteinander verbunden?
Es handelt sich um zwei separate Vulkane mit geochemisch unterschiedlichen Laven, was darauf hindeutet, dass ihre Rohrleitungssysteme – die Netzwerke von Tunneln und Kanälen, durch die sich Magma bewegt – getrennt sind. Diese Rohrleitungstrennung tritt wahrscheinlich unter der Kruste und im Mantel auf, sagt Johanson, obwohl die Vulkane letztendlich denselben Mantel-Hotspot erschließen (SN: 1/6/22).
Allerdings seien Kilauea und Mauna Loa unruhige Nachbarn, die sich durch Druckveränderungen und Stress im Untergrund verständigten, sagt sie. Druckänderungen in den Rohrleitungen unter einem Vulkan können sich auf subtile Weise auf den anderen auswirken, indem sie beispielsweise ändern, wie leicht sich ein Vulkan ausdehnt, und Platz für mehr Magma schaffen. „Sie stoßen sich ein wenig mit den Ellbogen.“