Am 14. April 2010 erfolgte ein starker Ausbruch des Vulkans mit dem unaussprechlichen Namen Eyjafjallajökull auf Island. Es gibt einen Witz wonach dieser Name entstand, als ein isländischer Geologe über seiner Tastatur eingeschlafen ist.
Ausbruch des Vulkans Eyjafjallajökull am 14.4.2010 [Quelle: Astropixie]
Abgesehen von den lokalen Auswirkungen in Island wie Überschwemmungen und Ascheregen hatte der Ausbruch auch weiter reichende Auswirkungen. Durch den Vulkanausbruch wurde Vulkanasche bis in mehrere Kilometer Höhe geschleudert, die durch eine Nordwestströmung nach Europa getragen wurden. Schon am nächsten Tag nach dem Ausbruch mussten große Bereiche von Europa für den gesamten Luftverkehr gesperrt werden.
Warum und wie lange kann der Flugverkehr durch solche Vulkanausbrüche beeinträchtigt sein? Und können solche Ausbrüche auch Auswirkungen auf den Klimawandel haben?
Interview mit Heinz Oberhummer in Radio FM4
Interview mit Werner Gruber in Zeitung Österreich
Bei einem Vulkanausbruch entleert sich die Magmakammer, d.h. das flüssige Gestein das sich unter einem Vulkan befindet auf mehr oder weniger zerstörerische Weise. Gefährlich sind besonders explosive Ausbrüche, die schlagartig kubikkilometergroße Gesteins- und Gasmassen in die Luft sprengen können. Dadurch werden große Mengen von Asche frei gesetzt.
Genauer gesagt besteht aber Vulkanasche aber aus winzigen Glasstückchen, die entstehen, wenn das heiße Magma bestehend aus flüssigem Gestein dann in der Luft abkühlt. Diese Glasstückchen sind härter als Stahl. Bei Vulkanasche handelt sich also nicht um Asche wie man sie vom Grillen her kennt.
Vulkanasche bedstehend aus winzigen Glasstücken (200-fache Vergrößerung) [Quelle: Astropixie]
Diese Vulkanasche ist der größte Alptraum jedes Piloten. Das größte Risiko bei den Düsenmotoren besteht darin, dass wenn die Glasstückchen der Vulkanasche wie bei einem Staubsauger in das Triebwerk hineingezogen werden, in der über 1000 Grad Celsius heißen Turbinenkammer schmelzen und verdampfen. Dieser Dampf legt sich dann an den Turbinenwänden und –schaufeln an und behindert den Luftstrom durch die Turbine oder bringt diese sogar zum Stillstand. Weiters sind Instrumente wie der Geschwindigkeitsmesser gefährdet, weil die Vulkanasche die Röhrchen in diesen Instrumenten verstopfen kann.
Durch Vulkanasche ruinierte Turbinenschaufeln [Quelle: Japan Meterological Agency]
Ein weiterer negativer Effekt ist dass die Glasstückchen wenn das Flugzeug durch eine Wolke aus Vulkanasche fliegt, diese wie ein Sandstrahlgebläse wirken. Die Kanten von Tragflächen, Höhen- und Seitenleitwerk sowie die Lackierung werden wie durch Sandpapier aufgeraut, was den Auftrieb reduziert und das Flugzeug schwerer kontrollierbar macht. Weiters kann auch die Sicht der Piloten eingeschränkt werden, weil die Fenster blind werden.
Ein Beispiel wie gefährlich das sein kann war der Flug einer Boeing 747 im Jahre 1989 als diese über dem Indischen Ozean in eine Wolke aus Vulkanasche flog und dadurch alle vier Triebwerke ausfielen. Endlos scheinende 14 Minuten später und 7500 Meter tiefer konnte die Besatzung den Sinkflug endlich stoppen, indem sie zwei Triebwerke wieder zum Laufen brachten. Alle vier Düsentriebwerke mussten natürlich danach ersetzt werden. In jeder der vier Triebwerke des Jumbos fanden sich später etwa 80 Kilogramm Aschereste.
Zwischen 1983 und 2000 hat es rund hundert Zwischenfälle mit Flugzeugen und Vulkanasche gegeben, immer wieder fielen dabei Triebwerke aus. Allerdings Abstürze oder Tote gab es jedoch glücklicherweise bisher noch nie.
Längerfristig gesehen können Vulkanausbrüche auch eine Abkühlung bewirken. In diesem Fall ist der Grund nicht die Asche selbst, sondern die damit in die Atmosphäre gelangenden Schwefelverbindungen. In der Luft werden diese Schwefelverbindungen chemisch zu feinsten Schwefelsäure-Tröpfchen umgewandelt. Dies streuen das einfallende Sonnenlicht und reflektieren einen Teil davon ins All zurück. In der Folge können dadurch auch die globalen Temperaturen abnehmen. Die Säuretröpfchen könne sich dann hartnäckig über einige Jahre in der Atmosphäre halten. Dadurch kann eine über Jahre andauernde Abkühlung eintreten.
Das Jahr 1816 wurde als „Jahr ohne Sommer“ bekannt. Dieses wurde ausgelöst durch den stärksten Vulkanausbruch der Neuzeit, nämlich die des indonesischen Vulkans Tambora im Jahre 1815. Durch die vom Vulkan hinaus geschleuderten 100 Kubikkilometer Asche und Staub wurde dann in den nächsten Jahren die Sonneneinstrahlung wesentlich verringert.
Im darauf folgenden Sommer nach dem Vulkanausbruch fielen die Temperaturen dann um drei Grad. In Europa, Amerika und China fielen unablässig Regen-, Graupel- und Schneeschauer. So schneite es in Mitteluropa in Orten über 800 Meter Seehöhe auch in den Sommermonaten zumindest einmal. Ernteausfälle, Seuchen und Hungersnöte rafften hunderttausende Menschen dahin. Noch bis zum Jahr 1818 lagen dann die Temperaturen noch um knapp ein Grad Celsius unter dem langjährigen Mittel.
Die bis jetzt ausgetretene Aschewolke von Eyjafjallajökull ist aber noch wesentlich zu gering und wurde zu wenig hoch geschleudert, um wirklich eine globale Abkühlung zu bewirken. Was wir jedoch in Zukunft sehen können sind prachtvolle rötliche Sonnenaufgänge und -untergänge.
Eigentlich weiß das niemand genau. Es könnte sein, dass die Vulkanaktivität einige Tage andauert, sich aber dann vermindert. Der Vulkan könnte aber auch wie in der Vergangenheit bis zu über zwei Jahre lang zwischen starker, schwacher oder gar keiner Aktivität schwanken.
Größenvergleich der Vulkane Eyjafjallajökull und Katla [Quelle: Icelandic Met Office]
Es gibt aber noch ein wesentlich schlimmeres Szenario. Ein größerer und gefährlicher Vulkan ist der nur 30 km von Eyjafjallajökull liegende Vulkan Katla. Bis jetzt ist der Vulkan Katla schon zwei Mal knapp nach dem Eyjafjallajökull ausgebrochen. Auf die letzte Ausbruchsperiode von Eyjafjallajökull’s von Ende 1821 bis Anfang 1823, folgte bald danach der Ausbruch von Katla im gleich darauf folgenden Sommer 1823. Man nimmt aus neueren Beobachtungen an, dass die beiden Vulkane zusammen hängen könnten. Ein längerer Ausbruch von Katla könnte jedoch wesentlich schlimmere Folgen für den Flugverkehr haben und könnte dann auch eine regionale oder auch sogar globale Abkühlung der Erde bewirken.
Alptraum aller Piloten, Spiegel on-line
Das Jahr ohne Sommer, Science Busters
Threat of Icelandic ash closes airspace over Europe, Scienceblogs Eruptions
Was der Ascheregen für unser Klima bedeutet, Spiegel on-line
Vulkanausbrüche verändern Wetter und Klima, science.ORF.at
F. Sigmunsson et al., American Geophysical Union, Magma ascent at coupled volcanoes: Episodic magma injection at Katla and Eyjafjallajökull ice-covered volcanoes in Iceland and the onset of a new unrest episode in 2009
