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Supervulkane

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Ausbruch eines "Standard-Vulkans" (Photo: USGS)

Der Ausbruch eines Supervulkans hätte massive Auswirkungen auf die gesamte Erde und wäre vergleichbar mit den Folgen eines Einschlags eines Asteroiden mit 1 Kilometer Durchmesser, berichtet die Londoner Geological Society in einem Bericht an die Britische Regierung (März 2005).

Ein solcher Ausbruch ist zudem 5-10 Mal wahrscheinlicher als ein Asteroiden-Einschlag dieser Größenordnung. In der Zukunft könnte es möglich sein, Asteroiden von ihrem Kurs abzulenken und damit die Erde zu retten, die Gewalt eines Supervulkans abzumildern ist noch nicht einmal als Sciencefiction-Szenario denkbar.

Was ist eigentlich ein Supervulkan?
Es gibt keine klare Definition für Supervulkane, da in der Realität alle Varianten von Vulkanen in allen Größen vorkommen: von kaum gefährlich und klein, über die "üblichen" auch wirklich wie Vulkane aussehenden Vulkane, eben bis hin zu den unvorstellbar großen und extrem gefährlichen Supervulkanen.
Supervulkane definieren sich zum einen dadurch, dass ihre Ausbrüche wesentlich größer ausfallen, als gewöhliche Vulkaneruptionen, nämlich ca. 10 bis 1000 Mal stärker. Auch könnte man sagen, ein Supervulkan-Ereignis ist ein so großer Vulkanausbruch, wie ihn die Menschheit in historischer Zeit noch nicht erlebt hat.
Supervulkane sind in der Landschaft kaum zu erkennen, da ihre Ausmaße das menschliche Gesichtsfeld sprengen. Sie sehen außerdem nicht aus wie "echte" Vulkane.

Die bekannten Supervulkane wie Yellowstone sind seit Jahrmillionen aktiv, brechen in gewaltigen Eruptionen aus und sind dann lang Zeit inaktiv - zwischen einigen tausend und über hunderttausend Jahren. Unter manchen Supervulkanen werden Hot Spots vermutet. Supervulkane stoßen stets unvorstellbare Magmamengen aus und das in sehr kurzer Zeit, also sehr explosiv.

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Magmaauswurf im Vergleich

Zum Vergleich: beim Ausbruch des Mount St.Helens 1980 wurde etwa 1 Kubikkilometer Magma ausgestoßen (Infos: -> Mount St.Helens), beim berühmten Vesuvausbruch 79 v.Chr. etwa 5 Kubikkilometer, während des Krakatauausbruchs 1883 etwa 12 Kubikkilometer und bei dem größten Vulkanausbruch der letzten tausend Jahre, dem Tambora-Ausbruch 1815 etwa 30 Kubikkilometer.

Die größte bekannte Super-Eruption, das sog. "Fish Canyon Tuff-Ereignis" in Colorado (USA), warf wohl ungefähr 5000 Kubikkilometer Magma aus! Ein kleiner Supervulkan stößt mindestens 100 Kubikkilometer aus.

Stieß der Vesuv 79.v.Chr. etwa hunderttausend Kubikmeter Masse pro Sekunde aus, kann ein Supervulkan bis zu hundertmillionen Kubikmeter pro Sekunde auswerfen!

Zurück von einem solchen Ausbruch bleibt an der Erdoberfläche eine unregelmäßig geformte Einsturzstruktur (Caldera) über der geleerten unterirdischen Magmakammer. Solche Calderen füllen sich manchmal mit Wasser und sehen aus wie andere große Seen oder bleiben als große Täler in der Landschaft sichtbar.

Mehr: Caldera-Vulkan - Die Entstehung einer Caldera

Schon allein deswegen kennen wir nur einen geringen Teil der potentiellen Supervulkanregionen.

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Markierte Supervulkaneruptionen in den letzten 2 Millionen Jahre zeigen einige mögliche Regionen weiterer Ausbrüche an (Grundkarte: visibleearth.nasa.gov)

Sumatra - Toba!

Folgen eines Supervulkan-Ereignisses
Ein gut erforschtes Supervulkan-Ereignis ist die Tobaeruption vor etwa 75.000 Jahren. Toba stieß ca. 3000 Kubikkilometer Magma aus und mehr als 5000 Kubikkilometer Asche. Das Verhältnis Magmaausstoß zu Ascheauswurf beträgt fast immer ungefähr 1 zu 2-3.
Eine 15 Zentimeter dicke Ascheschicht bedeckte ganz Indien und eine ähnlich dicke Schicht wohl große Teile von Südostasien und China. Von einer Eruption in der Größenordung von Toba wären in der Region heute weit über 1 Milliarde Menschen betroffen. Hinzu kommt eine weltweite Abkühlung für ein bis sechs Jahre um mehr als ein Grad Celsius.
Eine nur 1 Zentimeter dicke Ascheschicht, die sich während der Wachstumszeit über landwirtschaftliche Nutzflächen legt, zerstört eine Ernte vollständig.

Wurde das Jahr des Tamboraausbruchs 1815 als "Jahr ohne Sommer" bekannt, wären die Auswirkungen eines Supervulkanereignisses deutlich größer. Bei einem Ausbruch in der Größenordnung von Toba könnten die Temperaturen auf der Nordhalbkugel um bis zu 10°C sinken (UK Meteorological Office’s Hadley Centre). Durch die Menge an Asche in der Atmosphäre und die ausgestoßenen Gase (Schwefel, ...) könnten die Temperaturen mehrere Jahre lang auf einem sehr niedrigen Niveau bleiben. Dabei würde unter anderem der tropische Regenwald vernichtet. Eine lang anhaltende Temperaturreduzierung könnte letztendlich auch eine neue Eiszeit auslösen.

Wie häufig sind Ausbrüche von Supervulkanen?

Eruptions-magnitude
(Vulkan-Explosionsindex)
Ausgestoßene Masse
(kg, Minimum)
Ausgestoßenes Magma
(km3, Minimum)
Ausge-
stoßene Asche (km3, Minimum)
Beispiel einer typische Eruption
Häufigkeit
(pro hundert Jahre)

Wahrschein-
lichkeit des Auftretens im 21. Jahrhundert (Minimum)

7 (niedrig) 1 x 1014 40 100 etwas größer als Tambora 0.1 - 0.5 10 - 50 %
7 (mittel) 2.5 x 1014 100 250 vielleicht Kikai (Japan), vor 6000 Jahren 0.01-0.06 1 - 6 %
7 (hoch) 8 x 1014 300 750 Kampanien (Italien, phlegr. Felder), vor 35.000 Jahren 0.001 – 0.01 0.1 – 1 %
8 (niedrig) 1 x 1015 400 1.000 Taupo Caldera (Neuseeland), vor 26.000 Jahren < 0.001 < 0.1 %
8 (hoch) 8 x 1015 3200 >5.000 z.B.: Toba 0.0001 ungefähr 0 %

Anmerkungen: mit jedem Ansteigen der Ausbruchsgröße um den Faktor 10 sinkt die Ausbruchshäufigkeit um den Faktor 7

Die Wahrscheinlichkeit für einen Ausbruch eines kleineren Supervulkans im 21. Jahrhundert liegt insgesamt etwa bei 1-6%. Ein Toba ähnliches Ereignis tritt allerdings nur etwa alle 500.000 Jahre auf.

Quelle: Sparks, R S J, et al.

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