21. Okt. 2016

Der Krater des Naka-Dake, des aktivsten Vulkankegels in der Caldera des japanischen Aso.

Japanische Geophysiker haben zum ersten Mal unmittelbar gemessen, wie ein Vulkan die Ausbreitung eines Erdbebens stoppt. In der aktuellen "Science" berichten Forscher der Universität Kyoto vom Aufeinandertreffen des 7,1-Bebens von Kumamoto und dem japanischen Vulkan Aso am 16. April diesen Jahres.

Erdbeben entwickeln unter allen Naturgewalten die größte Energie. Nichts kann einen Bruch aufhalten, wenn er sich mit Windeseile eine Störung entlang fortpflanzt - außer vielleicht ein Vulkan. "Der Bruch breitete sich von Südwesten kommend nach Nordosten aus, bis er auf die Caldera des Aso traf, die ihn stoppte", beschreibt Aiming Lin, Professor für Geophysik an der Universität Kyoto ein solches Zusammentreffen zweier Naturgewalten vom Frühjahr. Am 16. April 2016 erschütterte ein Erdbeben der Magnitude 7,1 die Präfektur Kumamoto auf Japans südlicher Hauptinsel Kyushu. Kumamoto ist Heimat von Nippons größtem aktiven Vulkan, dem Aso. In vier großen Ausbrüchen, die vor 300.000 bis 90.000 Jahren stattfanden, hat der Aso eine Caldera von 25 Mal 18 Kilometern Durchmesser geschaffen. Darin sind seither 17 Vulkankegel entstanden, von denen einige noch heute aktiv sind.

Das Erdbeben vom 16. April nahm seinen Ausgang rund 30 Kilometer südwestlich der Caldera und breitete sich binnen Sekunden entlang einer bekannten Störung bis in den Vulkankrater aus. Die Störung durchschneidet die Caldera vollständig von Südwesten nach Nordosten und setzt sich danach in Richtung Seto-Binnenmeer fort, einem von den drei japanischen Hauptinseln Kyushu, Honshu und Shikoku umschlossenen Meeresarm. Das Erdbeben aber verebbte vollständig im Gebiet des Aso, obwohl es eine Energie von schätzungsweise 520.000 Tonnen TNT entfaltete und anderswo beträchtliche Schäden verursachte. „Die Magmakammer des Aso hat das Beben gestoppt, weil der Bruch sich nicht durch das flüssige Magma ausbreiten konnte“, erklärt Lin den Mechanismus.

Blick aus dem Weltraum auf die Caldera des Vulkans Aso auf der japanischen Insel Kyushu.
Bild: NASA
Die Caldera des Aso auf Kyushu ist mehr als 20 Kilometer lang und 18 Kilometer breit.
Bild: Mya.M

Wie viele andere japanische Vulkane steht auch der Aso unter dauernder Beobachtung. Bei ihm ist es besonders sinnvoll, denn er hat das Potential für Supereruptionen und gleichzeitig gehört einer seiner Vulkankegel, der Naka-Dake, zu den aktivsten Vulkanen des Inselreiches. Auf den Seismogrammen des Überwachungsnetzes haben Lin und seine Mitarbeiter Indizien für aufsteigendes Magma in der Kammer des Vulkans entdeckt. Die Kammer beginnt in einer Tiefe von 19 Kilometern und reicht bis in sechs Kilometer. In dieser obersten Schicht der Magmakammer ist die Energie des Erdbebens offenbar buchstäblich verpufft.

Die aus glutflüssigem Magma und durch die vulkanische Hitze aufgeweichtem Umgebungsgestein bestehende Magmakammer, so die Überlegung der Geophysiker um Aiming Lin, hat die ungeheure Kraft des Erdbebens absorbiert und zum Teil sogar in die Vertikale abgelenkt. In den 30 Kilometern zuvor hatte das Beben die beiden aneinandergrenzenden Platten gegeneinander verschoben, teilweise um bis zu 60 Zentimeter. Über der Magmakammer des Aso ist die Erde dagegen in sogenannten Extensionsbrüchen buchstäblich aufgeplatzt. Diese Klüfte können bei künftigen Ausbrüchen zusätzliche Wege darstellen, über die Magma an die Oberfläche gelangen kann.

Die Arbeitsgruppe von Aiming Lin war unmittelbar nach dem Erdbeben in die Präfektur Kumamoto gefahren, um die Ausbreitung des Bruches so exakt wie möglich zu dokumentieren. Fast ein halbes Jahr verbrachten die Forscher mit der genauen Vermessung der Versätze, die das Erdbeben im Gelände hinterlassen hat. Zum Ende ihrer Feldkampagne bekamen sie zu spüren, dass das Zusammentreffen auch für den Vulkan nicht folgenlos blieb. „Der Aso ist unmittelbar nach Abgabe unseres Manuskriptes ausgebrochen und seither aktiv geblieben“, so Aiming Lin.