24. Okt. 2017

Aufnahme des Schlammvulkans Lusi auf der Insel Java.

Lusi gibt keine Ruhe: Seit mittlerweile mehr als zehn Jahren schießt im Nordosten der indonesischen Insel Java kochend heißer Schlamm aus der Erde, der niedlich klingende Name verschleiert, dass die Eruption im Bezirk Sidoarjo der schlimmste Schlammvulkan ist, der derzeit auf der Erde aktiv ist. Im "Journal of Geophysical Research" stellen Forscher jetzt Lusis Aufbau vor und zeigen, dass die Energie eines nahegelegenen Vulkans das System antreibt.

"Momentan reden wir von Förderraten zwischen 60.000 und 80.000 Kubikmetern am Tag", berichtet Adriano Mazzini vom Zentrum für Erdentwicklung und -dynamik der Universität Oslo. Das entspricht dem Volumen von 24 bis 32 olympischen Schwimmbecken. Als Lusi – eine Abkürzung für das einheimische Wort für Schlamm und den Ort des Ausbruchs – am 29. Mai 2006 ausbrach, quollen bis zu 220.000 Kubikmeter Schlamm empor, und wenn sich ein Erdbeben ereignet, kann die Rate auf 120.000 Kubikmeter steigen. Das meiste wird mittlerweile in den nahegelegenen Fluss Porong geleitet, der den Schlamm in die Balisee schwemmt. Dennoch überflutete der Schlamm eine Fläche von sieben Quadratkilometer, bevor man ihn durch Deiche eindämmen konnte. 60.000 Menschen verloren ihre Heimat.

"Es ist sehr schwierig abzuschätzen, wie lange die Eruption noch dauern wird", betont Mazzini, der sich seit dem Ausbruch mit dem Phänomen auf Java beschäftigt. Die Langlebigkeit liegt auch daran, dass Lusi offenbar eine direkte Verbindung zum nächstgelegenen Vulkan der Arjuno-Welirang-Gruppe im Südwesten besitzt – und damit ein praktisch unerschöpfliches Reservoir heißer Fluide, die den Schlammausbruch antreiben. Im "Journal of Geophysical Research" hat Mazzini zusammen mit Kollegen aus Norwegen, der Schweiz und Indonesien die Verbindungen zwischen Lusi und den nahegelegenen Vulkanen vorgestellt. Dazu haben die Wissenschaftler des EU-Projektes Lusi-Lab das Areal zwischen den Vulkanen und Lusi mit einem dichten Netz von zehn permanenten und 20 mobilen Seismometerstationen überzogen, die zwischen Januar 2015 und November 2016 alle Erschütterungen im Untergrund aufnahmen.

Tief im Schlamm versunken sind viele Gebäude im Distrikt Sidoarjo.
Bild: Lusi Lab/Adriano Mazzini
Lusi und die Vulkane der Arjuno-Welirang-Gruppe im Hintergrund.
Bild: Lusi Lab/Adriano Mazzini

Die Forscher setzten vor allem auf die alltäglichen Erschütterungen, die durch menschliche Aktivität wie Bauarbeiten oder Verkehr entstehen, aber auch zum Beispiel durch starken Regen oder Sturm. Mit Hilfe dieses seismischen "Hintergrundrauschens" konnten die Wissenschaftler ein Bild des Komplexes bis in rund sechs Kilometer Tiefe modellieren. "Wir konnten damit sichtbar machen, was zwischen den Vulkanen und Lusi passiert", sagt Adriano Mazzini. Andere Forscher sind vorsichtig. Mark Tingay von der Universität Adelaide, der sich auch mit Lusi befasst hat, bemängelt etwa gegenüber dem "National Geographic", dass Mazzini und seine Kollegen ihre Ergebnisse zu wenig mit anderen Messungen abgeglichen hätten. "Vor allem haben sie die hochauflösenden reflektionsseismischen Untersuchungen der Erdölindustrie nicht berücksichtigt", betont Tingay, der auch für den Chevron-Konzern arbeitet.

Nach Mazzinis Modell strömen heiße Wässer vom Penanggungan, dem östlichsten und jüngsten Vulkan, in Richtung des Sedimentbeckens von Sidoarjo. Die Watukosek-Störung verbindet den Vulkan mit Lusis Eruptionsstelle und dient dabei als eine Art Kanal, der die Wässer ableitet. "Deshalb würden wir Lusi nicht als Schlammvulkan bezeichnen, weil er kein Phänomen ist, das nur durch die Bedingungen im Sedimentbecken entsteht", sagt Mazzini, "stattdessen würden wir es als hydrothermales System bezeichnen, das in einem Sedimentbecken stattfindet."

Geochemische Untersuchungen hatten bereits in der Vergangenheit gezeigt, dass vulkanisches Magma eine Rolle bei der Entstehung des Lusi-Schlammes spielt. "Diese heißen Fluide treffen im Untergrund von Lusi auf Sedimente mit einem hohen Anteil an organischem Material und kochen diese geradezu", erklärt Mazzini. Aus diesen Sedimenten werden an anderen Stellen Nordost-Javas Öl und Gas gefördert, bei Lusi führt die Vulkanhitze aber dazu, dass die Kohlenwasserstoffe in Kohlendioxid und Wasser zerfallen. "Das produziert im Untergrund einen Überdruck, der irgendwie abgebaut werden muss", so Mazzini. Mit anderen Worten: Die Bedingungen im Sedimentbecken von Sidoarjo waren bereit für eine Schlammeruption, und am 29. Mai 2006 war der Zeitpunkt gekommen. Ob der unmittelbare Auslöser dann die Explorationsbohrung eines indonesischen Erdgasunternehmens war oder ein Erdbeben, das sich kurz vor dem Ausbruch ereignete, ist weiterhin eine ungelöste Frage, die von den Wissenschaftlern diskutiert wird.

Heute hat  Lusi zwei aktive Öffnungen, um die sich jeweils ein Krater gebildet hat. Eine dritte Öffnung hat sich in jüngster Zeit gebildet, doch ist hier noch nicht klar, ob sie dauerhaft aktiv bleiben wird. Das System hat einen regelmäßigen Zyklus von Aktivität entwickelt. "Wir haben vier Phasen", so Mazzini, "eine ruhige Phase, in der der Schlamm kontinuierlich hervorquillt, eine Geysirphase, in der riesige Gasblasen aufsteigen, eine weitere Geysirphase, in der tatsächlich eine Schlammfontäne aufsteigt, und eine Ruhephase." Daneben strömt die ganze Zeit über ein Gemisch aus Kohlendioxid und Methan aus rund 16.000 kleineren Öffnungen, die über die komplette Fläche verteilt sind. "Der Gasfluss ist ungefähr mit einem aktiven vulkanischen System vergleichbar", so Mazzini. Sein Lusi-Lab wird die Schlammeruptionen von Sidoarjo auch in Zukunft intensiv erforschen, schließlich ist Lusi das größte und am besten erforschte System dieser Art auf der Erde.