Unter Süditalien haben Geoforscher einen gewaltigen Magma-See entdeckt. Das Gemisch aus geschmolzenem Gestein speist die Phlegräischen ("brennenden") Felder westlich von Neapel und womöglich den Vesuv. Beide Vulkane könnten in den kommenden Jahrzehnten ausbrechen, warnen Geoforscher.
Die Phlegräischen ("brennenden") Felder bei Neapel.
(Foto: Foto: Manuel Mauer, Verwendung gemäß der GNU-Lizenz für freie Dokumentation)Die Quelle beider Vulkane liegt in acht Kilometer Tiefe, berichten Wissenschaftler um Aldo Zollo von der Universität Neapel im Fachmagazin Geophysical Research Letters (Bd.35, Seite L12306, 2008). Dort erstreckt sich eine rund einen Kilometer dicke Schicht aus 1100 Grad heißem Magma, die dickflüssig ist wie kalter Honig. Es ist ein starres Gemisch: Das darüber liegende Gestein - es bildet das Fundament der Region Neapel - sinkt nicht ein in die zähe Masse.
Durch frühere Vulkanausbrüche ist die Erdkruste Süditaliens bereits brüchig geworden. Frisst sich ein Riss bis hinunter zum Magma-See, kommt es zur Eruption. Wie aus einer geöffneten Mineralwasser-Flasche, sprudelt dann das Magma aus der Tiefe. Schlimmstenfalls könnte es zu einer sogenannten Supereruption wie vor 39.000 Jahren kommen, als ganz Süditalien verwüstet wurde.
300-mal so viel Lava und Gestein wie beim Ausbruch des Mount St. Helens 1980 in den USA wurde damals in die Luft geschleudert. Sogar in Nordeuropa ging ein kniehoher Ascheregen nieder. Dunkle Wolken kühlten das Klima auf Jahre deutlich ab. Nach der Eruption stürzte der von Magma entleerte Boden großflächig ein. Daher verrät kein klassischer Vulkankegel die Phlegräischen Felder, die geologisch gesehen ein Supervulkan sind.
Dennoch sind die Auswirkungen des Vulkans westlich von Neapel vielerorts sichtbar. Der unterirdische Magma-See erhitzt Grundwasser, das in Fontänen aus dem Boden zischt. Und über die gelbbraunen Hügel wehen schweflige Dämpfe, die nach faulen Eiern riechen.
Mit Hilfe von Erdbebenmessungen und Sprengungen haben Zollo und seine Kollegen den Boden der Region nun quasi durchleuchtet. Wenn Erschütterungen den Untergrund durchlaufen, werden sie an Schichtgrenzen reflektiert - ein für Geologen lesbares Strichmuster entsteht, auf dem sich die Konturen des Untergrunds abzeichnen.
Mit der gleichen Methode hatten italienische Forscher bereits 2001 unter dem Vesuv einen Magma-See entdeckt. Aldo Zollo vermutet nun, dass es sogar eine Verbindung gibt zu dem nun aufgespürten Reservoir der Phlegräischen Felder. Beide Magma-Seen würden von einer Magmakammer in größerer Tiefe gespeist.
Womöglich ist das Magma in jüngerer Zeit in Bewegung geraten. Satellitenmessungen zeigen, dass sich der Boden der Stadt Pozzuoli in den letzten Jahren deutlich aufgebläht hat, berichtet eine Gruppe um Elisa Trasatti vom Insitut für Geophysik und Vulkanologie in Rom ebenfalls in den Geophysical Research Letters (Bd.35, Seite L07308, 2008).
Bodenhebungen gelten als möglicher Vorbote eines Ausbruchs, denn Magma könnte Richtung Oberfläche geströmt sein. "Der Boden steht so hoch wie vor dem letzten Ausbruch des Vulkans im Jahr 1538", warnt auch Christopher Kilburn von University College in London. "Möglicherweise ist das ein Alarmsignal."
Aus Angst vor einer Eruption mussten bereits 1984 Tausende Bewohner die Altstadt von Pozzuoli verlassen. Die Innenstadt hatte sich seit 1982 um mehr als drei Meter gehoben. Nachdem Erdbeben Gebäude beschädigt hatten, wurde das Gebiet evakuiert. Seither war die Stadt wieder abgesunken - um mehrere Zentimeter im Jahr, unterbrochen von kurzen Hebungsintervallen.
Der verkabelte Vulkan
Der Supervulkan unter der süditalienischen Erde bewegt die Landschaft seit Menschengedenken. Das beweisen drei Marmorsäulen auf dem Marktplatz von Pozzuoli. Die Bauwerke aus der Römerzeit tragen Spuren von Muscheln bis zu sieben Meter über dem Meeresspiegel. Doch nicht der Meeresspiegel veränderte sich seither, sondern das Land. Es wurde vom "Atmen" der Phlegräischen Felder auf und ab bewegt.
In den vergangenen 2000 Jahren überschwemmte das Meer mehrfach den Marktplatz von Pozzuoli. Dreimal reichte das Wasser bis hoch an die Säulen heran, im fünften, im neunten und im 14. Jahrhundert. Das schlossen Forscher um Christophe Morhange von der Universität Aix-Marseille in Frankreich kürzlich aus der Analyse der Muschelreste. "Wahrscheinlich gab es weitere schwächere Schwankungen des Meeresspiegels, bei denen keine Spuren hinterlassen wurden", meint Morhange.
Bodenhebungen seien kein verlässliches Warnsignal für Vulkanausbrüche, sagt hingegen Bernd Zimanowski, Vulkanologe an der Universität Würzburg. Obwohl sich die Erde in Pozzuoli in den vergangenen Jahrhunderten ständig bewegte, gab es nur einen kleinen Ausbruch: 1538 spuckten die Phlegräischen Felder Lava und Asche vor den Toren der Stadt; 24 Menschen kamen zu Tode.
Womöglich hebe auch gar nicht immer Magma den Untergrund, meint Giuseppe De Natale vom Vesuv-Observatorium. Er macht Grundwasser-Ströme für die aktuellen Bodenbewegungen verantwortlich.
Andere Experten sehen im Aufblähen des Untergrundes gar ein Anzeichen für den Todeskampf des Vulkans: Das Magma in der Tiefe erstarre allmählich zu Gestein, vermutet Robert Bodnar vom Virginia Polytechnic Institute in Blackburg, USA. Dabei dehne sich die Magma-Schicht aus und setze Wasser frei, was den Boden hebe.
Premie von 25.000 Euro zum Wegzug
Eine Super-Eruption sei vorerst nicht zu befürchten, sagt Bernd Zimanowski. Ein solcher Ausbruch würde sich Monate zuvor mit Erdbeben ankündigen. Selbst vor kleineren Ausbrüchen würde zunächst Magma aufsteigen und sich nahe der Oberfläche sammeln. Dieser Vorgang bleibe jedoch mitunter verborgen, sagt Bill McGuire vom University College in London. Der Geologe verweist auf den Vulkan Rabaul in Neu Guinea, der 1980 erst 27 Stunden vor seinem vernichtenden Ausbruch, Warnsignale zeigte.
Um einen Magma-Aufstieg unter dem Vesuv rechtzeitig zu erkennen, wurde der Vulkan verkabelt wie ein Intensivpatient. Doch selbst eine Warnung Tage vor einem Ausbruch sei nicht ausreichend, sagt Flavio Dobran vom Vesuv-Observatorium: "Mehr als eine Million Menschen leben näher als zehn Kilometer am Krater. Es ist unmöglich, sie im Notfall alle rechtzeitig in Sicherheit zu bringen".
Er fordert breitere Straßen und sicherere Spitäler. Dobran befürchtet, dass es vor einem Ausbruch zu chaotischen Szenarien kommt: "Es ist sehr schwierig einen Evakuierungsplan für eine Region zu entwerfen, in der es schon im Alltag zu endlosen Verkehrsstaus kommt".
Die Regierung ermuntert Anwohner mit einer Prämie von 25.000 Euro zum Wegzug aus der "Roten Zone" am Fuße des Vulkans, der am meisten gefährdeten Region mit 600.000 Bewohnern. Die Gefahrenzone müsse jedoch ausgeweitet werden, forderte Augusto Neri vom Nationalen Institut für Geophysik und Vulkanologie in Pisa jüngst auf einer Geologen-Tagung in Wien. Die Zone beruhe auf den Auswirkungen des Ausbruchs von 1631, bei dem 4000 Menschen starben. Doch der Vulkan sei zu größeren Eruptionen fähig. Im Magma-See unter dem Berg schlummert mehr Magma als der Vulkan in den letzten 40.000 Jahren gefördert hat.