Vulkanausbruch Tonga Millionen Unterwasservulkane: Wie gefährlich sind sie?

Der Vulkanausbruch eines Unterwasservulkans in der Nähe des Inselstaats Tonga war ein ganz besonderer: Eine so heftige Eruption wie die des Hunga Tonga-Hunga Haʻapai im Südpazifik gibt es nur alle tausend Jahre, sagen Fachleute. Beeindruckend hat er gezeigt, welche Kraft in Unterwasservulkanen steckt. Doch die meisten Ausbrüche bleiben von Laien gänzlich unbemerkt. Aber wo schlummern die Energieriesen noch überall am Meeresboden?

Pazifischer Feuerring
Der Pazifische Feuerring umschließt fast den gesamten Ozean. Bildrechte: imago images/Science Photo Library

Schon seit Dezember rumorte der Unterwasservulkan Hunga Tonga-Hunga Haʻapai wieder. Er ist schon ein seit ein paar Jahren wieder aktiv, hatte die zwei Inseln am Rand seiner Caldera zu einer verbunden. Dass es jetzt zu einer derart heftigen Eruption kommt, hat Geologinnen und Geologen überrascht. Aber Vulkanausbrüche sind eben schwer vorauszusehen.

Ein Satellitenbild zeigt den Ausbruch eines Untersee-Vulkans in der Nähe der Pazifiknation Tonga.
Ein Satellitenbild zeigt die Rauchsäule des Hunga Tonga-Hunga Haʻapai. Bildrechte: dpa

Der nur etwa 65 Kilometer von Tongas Hauptstadt entfernte Unterwasservulkan spuckte kilometerweit Asche, Dampf und Gas in die Höhe. Der Ausbruch sorgte für ein heftiges Gewitter und einen Überschallknall, der um die ganze Welt ging. Der Ausbruch war sogar im rund 2.000 Kilometer entfernten Neuseeland und auf den Fidschi-Inseln zu hören. Die Explosion verursachte außerdem Tsunami-Wellen, die selbst entfernte Pazifik-Küstenabschnitte in Nordamerika oder Peru erreichten. Tonga sehe wegen der Vulkanasche wie eine Mondlandschaft aus, berichteten Menschen vor Ort.

Energiemonster am Meeresboden

Aber was macht den Ausbruch des Hunga Tonga-Hunga Haʻapai so besonders – abgesehen von den spektakulären Bildern? Dass ein Unterwasservulkan derart heftig über die Wasseroberfläche bis weit in den Himmel hinein Aschewolken spuckt, ist äußerst selten. Fachleute sprechen von einem Jahrtausend-Ereignis, schreibt etwa National Geographic. Denn tatsächlich schafft es kaum ein Vulkanausbruch auf der Erde überhaupt ins Fernsehen. Die meisten finden nämlich am Meeresboden statt, wo es tatsächlich die meisten Vulkane auf der Erde gibt. Wie viele es genau sind, weiß niemand so ganz genau. Denn viele davon befinden sich am Boden der Tiefsee, wo sie für Forschende nur schwer zu finden sind. Sind es an Land also "nur" rund 1.900 Vulkane, sollen es am Meeresboden Millionen sein.

Wenn Unterwasservulkane ausbrechen, dann quillt aufgrund von heftigem Druck Magma durch eine Spalte in der Erdkruste aus dem Meeresboden. Im Meer erkaltet sie dann und wird zu vulkanischem Gestein. So entstehen Inseln. Nur selten erreicht der Ausbruch die Meeresoberfläche, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler registrieren sie oft nur nachträglich, wenn sie zum Beispiel warme Wassersäulen an der Oberfläche entdecken. Die Unterwasservulkane sind dennoch echte Energiemonster: Brechen sie aus, setzen sie enorme Mengen an Wärmeenergie frei. Eine Untersuchung der University of Leeds kommt auf ein bis zwei Billionen Watt – genug, um die ganzen USA mit Strom zu versorgen.

Auf einer Karte ist der Verlauf des Pazifischen Feuerrings eingezeichnet. Der Pazifische Feuerring ist ein Vulkangürtel rings um den Pazifischen Ozean.
Tonga liegt auf dem Pazifischen Feuerring, wo die Pazifische sich unter die Indisch-Australische Platte schiebt. Bildrechte: Earth System Knowledge Platform

Wo die Platten sich reiben

Die meisten Unterwasservulkane befinden sich dort, wo die Platten der Erdkruste aufeinandertreffen. Zum einen entstehen sie dort, wo sich zwei Platten auseinanderbewegen und sich am Meeresboden eine Spalte auftut, dort kann das Magma an die Oberfläche strömen. Und zum anderen sind sie auch an den Plattengrenzen zu finden, wo sich eine schwere ozeanische Platte unter eine Kontinentalplatte schiebt. Die sinkt an der Plattengrenze hinab und schmilzt nach und nach. Deshalb gibt es vor Küsten besonders viele aktive Unterwasservulkane. Wenn so ein "submariner" Vulkan dann besonders aktiv ist und durch zahllose Ausbrüche in die Höhe über die Wasseroberfläche hinauswächst, entstehen Inseln. So sind auch Japan oder die karibischen Inseln entstanden.

Schematische Darstellung einer Subduktionszone: Bei einer Subduktionszone sinkt die ozeanische Platte ab und schiebt sich unter die kontinentale Platte
Schematische Darstellung einer Subduktionszone Bildrechte: Earth System Knowledge Platform

Subduktionszone Der Kollisionsprozess von Erdplatten wird als Subduktion bezeichnet. Die Subduktionszone ist der Bereich, in dem die ozeanische sich unter die kontinentale Platte schiebt. Dadurch wird sie nach unten ins Erdinnere gedrückt und schmilzt durch die große Hitze, wodurch ein hoher Druck auf das dortige Magma entsteht. Wird der zu groß, sucht es sich einen Weg an der Plattengrenze nach oben und Vulkanketten entstehen.

Im Südwestpazifik – also in der Region, in der auch der Inselstaat Tonga liegt – schiebt sich die Pazifische Platte unter die Indisch-Australische Erdkrustenplatte. Die Pazifische Platte bewegt sich dabei mit einer Geschwindigkeit von 15 bis 24 Zentimeter pro Jahr. Dadurch sind auch zwei Tiefseerinnen entstanden, bekannt als Kermadec-Tonga-Graben. Seine tiefste Stelle liegt 10.882 Meter unter der Meeresoberfläche.

The Ring of Fire - Vulkane umschließen den Pazifik

Wenn man weiß, dass Unterwasservulkane besonders häufig entlang mittelozeanischer Rücken und hinter den Subduktionszonen der Tiefseegräben entstehen, dann ist natürlich naheliegend, wo sie zu finden sind: Dort, wo die Erdplatten aufeinandertreffen oder sich voneinander wegbewegen, wie etwa im Atlantischen Ozean am Mittelatlantischen Rücken. Aber zum Beispiel auch im Mittelmeer treten Unterwasservulkane auf – in der Ägäis zum Beispiel oder vor Italiens Küste. Dort taucht die Afrikanische Platte unter die Eurasische Platte ab. Und dann gibt es noch sogenannte Hotspots: Auch wenn tektonische Platten über diese Punkte gleiten, kann es zu einer speziellen Form des Vulkanismus kommen. Die Inselkette von Hawaii ist zum Beispiel so ein Hotspot.

Mann beobachtet Vulkanausbruch in Indonesien
Vulkanausbrüche gibt es auf dem Pazifischen Feuerring auch häufig über der Erde - hier in Indonesien. Bildrechte: imago images/ZUMA Wire

Die Region, in der weltweit die meiste Vulkanaktivität stattfindet, ist aber der sogenannte Pazifische Feuerring, auf dem auch der Hunga Tonga-Hunga Haʻapai liegt. Hier reihen sich auch unter Wasser zahllose Vulkane in einer Art Kette an den Plattengrenzen entlang rund um den Pazifischen Ozean. Der Feuerring ist auch die Region, in der Ausbrüche von Unterwasservulkanen in den vergangenen Jahren auch sichtbare Spuren über Wasser verursacht haben. So entstehen immer wieder neue Inseln oder Forschende entdecken größere Mengen Bimsstein im Meer – also Vulkangestein, das im Wasser treibt. Allein bei Tonga gibt es insgesamt 36 bekannte aktive Unterwasservulkane.

Küstenlandschaft mit Kratern, Wäldern und einer Stadt aus der Vogelperspektive 3 min
Bildrechte: Mauro Antonio di Vito / INGV
Sonnenaufgang über dem Ätna 3 min
Bildrechte: IMAGO / UIG

(kie)

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL | 15. Januar 2022 | 18:40 Uhr

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