Entstehung: Die meisten Vulkane auf der Erde befinden sich unter Wasser, sogenannte submarine Vulkane. Vulkane an Land oder über Wasser sind subaerische Vulkane. Beide Vulkantypen werden durch eine Abfolge von vulkanischen Ablagerungen gebildet, die typischerweise auch einen Berg bilden. Der Unterwasservulkan Hunga Tonga entspricht einem «typischen» Vulkan, wie zum Beispiel dem Vesuv, nur dass er unter Wasser steht.
Ausbruch und Folgen: Genau wie subaerische Vulkane brechen Unterwasservulkane effusiv oder explosiv aus. Effusive Ausbrüche produzieren Lavaströme, explosive produzieren Asche und Bimsstein, sogenanntes pyroklastisches Material. Die Lavaströme und das pyroklastische Material sammeln sich um den Schlot herum und bauen den Vulkan auf, erklärt der Professor für Vulkanologie.
Laut Olivier Bachmann besteht der Unterschied zwischen submarinen und subaerischen Vulkanen darin, dass bei einem Ausbruch direkt unter der Wasseroberfläche das heisse Magma blitzschnell das Wasser verdampft. Dies führt zu zusätzlicher Explosivität, was als phreatomagmatische Aktivität bezeichnet wird. Das kann jedoch auch an Land passieren, wenn ein Vulkan durch einen See ausbricht, wie beim Taal-Vulkan auf den Philippinen vor zwei Jahren.
Vulkanausbruch in Tonga: Die Eruption sieht nicht besonders ungewöhnlich aus, ist aber eine der grössten des letzten Jahrzehnts. Um dies zu bestätigen, fehlen jedoch noch Daten. Der Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai hat eine hohe Aschesäule produziert, vielleicht verstärkt durch das dampfende Meerwasser, da der Ausbruch sich knapp unter dem Meeresspiegel ereignete.
Laut Olivier Bachmann wird der Unterwasservulkan sicher wieder ausbrechen – wann oder wie sei noch unklar. Seit Dezember 2021 bricht der Hunga-Tonga immer wieder aus und hatte bereits frühere Eruptionsphasen in den Jahren 2009, 2014 und 2015. Man sei sich nicht sicher, ob diese gegenwärtige Phase schon vorbei sei. Diese könnte sich in den kommenden Tagen und Wochen fortsetzen, so Bachmann.
Solche Unterwasserausbrüche sind im globalen Massstab nicht selten. In der Tonga-Region gibt es wahrscheinlich 15 bis 20 solcher Unterwasservulkane, die noch alle ziemlich ruhig sind, aber kurzfristig aufwachen könnten.
Unterwasservulkane und Erdbeben: Submarine Vulkane sind nicht generell gefährlicher als Erdbeben. Jedoch können einige Vulkanausbrüche enorme Ausmasse erreichen, indem sie auf der ganzen Welt ihre Spuren hinterlassen. Erdbeben können das in dieser Hinsicht nicht. Glücklicherweise sind diese supervulkanischen Eruptionen auf der Zeitskala eines Menschenlebens selten.
Ausserdem lösen nicht alle submarinen Vulkane automatisch Tsunamis aus. Wenn ein Ausbruch beispielsweise in ausreichend grosser Tiefe unter dem Meeresspiegel auftritt, werden keine zerstörerischen Tsunamis erzeugt.
Weitere aktive Unterwasservulkane weltweit: Es gibt viele Vulkane unter Wasser, wahrscheinlich viel mehr als subaerische Vulkane. Zum Beispiel sind alle Rücken, die wir auf dem Meeresboden sehen, wie in der Mitte des Atlantischen Ozeans, aus Vulkanen entstanden. Man muss bedenken, dass mehr als 80 Prozent der Erdoberfläche – über und unter dem Meeresspiegel – vulkanischen Ursprungs sind.
Die jüngsten Vulkanausbrüche
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Bild 1 von 4. Der Vulkan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai brach im Januar 2022 aus. Tsunami-Wellen wurden nicht nur in Tonga, sondern auch in Neuseeland, Japan, Alaska und Südamerika registriert. Die Asche hat sich nach dem Vulkanausbruch auf die ganze Region niedergelegt und die Wasservorräte der Bevölkerung kontaminiert. Bildquelle: Reuters.
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Bild 2 von 4. Im September 2021 begann die jüngste Eruption am Cumbre Vieja auf La Palma. Ende Dezember erklärten die spanischen Behörden den Vulkanausbruch dann für beendet. Wissenschaftler aus der ganzen Welt untersuchten den seltenen Vulkanausbruch auf der Kanarischen Insel. Bildquelle: Keystone.
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Bild 3 von 4. Der Fagradalsfjall-Vulkan im Südwesten Islands brach im März 2021 aus – es war der erste Ausbruch eines Vulkans in dieser Region seit fast 800 Jahren. Ein halbes Jahr später wurde der Vulkanausbruch vom isländischen Wetterdienst für beendet erklärt. Bildquelle: Keystone.
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Bild 4 von 4. Am Taal-Vulkan in den Philippinen ereignete sich im Januar 2020 eine phreatomagmatische Eruption. Über 50'000 Menschen mussten in Sicherheit gebracht werden. Der Flughafen von Manila musste seinen Betrieb zwischenzeitlich einstellen. Bildquelle: Keystone.
Forschungsstand: Die Forschung zu Unterwasservulkanen ist viel schwieriger als die zu subaerischen Vulkanen. Sie sind nur mit Messungen am Meeresboden sichtbar. Ausserdem ist die Probensammlung und Überwachung der submarinen Vulkane schwierig. Zum Vergleich: Es ist, als würde man Tiere auf der Tiefe der Ozeane studieren – der Wissensstand darüber, was in diesen tiefen und dunklen Winkeln unseres Planeten vor sich geht, ist klein.
Olivier Bachmann
Professor für Vulkanologie und magmatische Petrologie, ETH Zürich
