Yellowstone: Auf den Spuren des Supervulkans

Die schlummernde Zeitbombe

Drei Millionen Touristen besuchen jedes Jahr den Yellowstone-Nationalpark im Nordwesten der USA. Kaum einer ahnt, dass unter seinen Füßen ein gefährlicher Gigant ruht, der eine der größten Naturkatastrophen auslösen könnte. Der Vulkan wird ausbrechen, das ist sicher. Offen ist nur: morgen oder in 10 000 Jahren?

Am 18. Mai 1980 schrie der amerikanische Vulkanologe David A. Johnston in sein Funkgerät: "Das ist es!" In zehn Kilometer Entfernung war gerade der Mount St. Helens explodiert, nachdem die gesamte Nordflanke des Vulkans in einem gigantischen Bergrutsch in die Tiefe geglitten war. Rund ein Kubikkilometer Lava, Asche und Geröll wurden bis zu 20 Kilometer hoch ausgestoßen. Noch in 19 Kilometer Entfernung wurden vier Holzfäller von der pyroklastischen Welle, einem rasend schnellen Gemisch aus superheißen Gasen und Aschepartikeln, bei lebendigem Leibe verbrannt. Johnston hatte zehn Kilometer entfernt keine Chance, seine Leiche wurde nie gefunden. Der Ausbruch verwüstete eine Fläche von 600 Quadratkilometern.

Der Ausbruch des Mount St. Helens, bei dem 57 Menschen starben, zählt zu den größten Vulkanereignissen in den vergangenen hundert Jahren. Wesentlich verheerender waren aber die Ausbrüche des Novarupta in Alaska 1912 und des philippinischen Mount Pinatubo im Juni 1991, die etwa zehnmal so stark waren. Der Pinatubo stieß rund 10 Kubikkilometer Material aus, fast 900 Menschen starben. Kein Vergleich dazu der Ausbruch des Mount Redoubt in dieser Woche in Alaska, bei dem eine eher harmlose Aschewolke gen Himmel stieg. Was die Giganten unter den Vulkanen wirklich anrichten könnten, vermag sich kaum jemand vorzustellen.

Seit Zehntausenden Jahren ist keiner der sogenannten Supervulkane mehr ausgebrochen. Doch das ist nur eine Frage der Zeit. Auch wenn der Zeitbegriff in der Geologie äußerst gedehnt ist.

Die wohl gefährlichste Zeitbombe auf unserem Planeten lauert unter einer Region, die jährlich von Millionen Touristen besucht wird - dem Yellowstone Nationalpark im amerikanischen Bundesstaat Wyoming.

Als dieser Vulkan das letzte Mal ausbrach - vor 640 000 Jahren, stieß er 1000 Kubikkilometer Magma, Asche und Geröll aus; bei seinem ersten Ausbruch vor 2,2 Millionen Jahren waren es unvorstellbare 2500 Kubikkilometer. Dieser Ausbruch zählt zusammen mit dem des La Garita in Colorado, bei dem vor 27 Millionen Jahren 5000 Kubikkilometer ausgestoßen wurden, und dem des Toba auf Sumatra, der vor 74 000 Jahren explodierte und 2800 Kubikkilometer in die Höhe spuckte, zu den stärksten Vulkanausbrüchen der erforschten Erdgeschichte.

Dass Yellowstone über einem geologischen Hotspot liegt, an dem Magma - flüssiges Gestein - aus dem Erdmantel an die Oberfläche drängt, wusste man seit Langem. Doch im Jahre 1980 starrten US-Wissenschaftler ungläubig auf Infrarot-Bilder, die die Nasa in Zuge von Testreihen aus dem All geschossen und dabei den Yellowstone Nationalpark mit erfasst hatte. Es stellte sich heraus, dass sich unter dem Park ein gigantischer Vulkankrater, eine sogenannte Caldera, mit der Abmessung von fast 80 mal 55 Kilometern befand.

Statt vieler Vulkane, wie man eigentlich vermutet hatte, arbeitet in der Tiefe von Wyoming also nur ein einziger Super-Vulkan.

Forscher haben ermittelt, dass er alle 600 000 bis 700 000 Jahre ausbricht. Die letzte Katastrophe ist 640 000 Jahre her ...

Im November 2007 registrierten der Geophysiker Wu-Lung Chang und seine Kollegen von der Universität Utah, dass sich der gesamte Boden der Caldera innerhalb von 30 Monaten um 18 Zentimeter angehoben hatte, mehr als jemals zuvor, seitdem erste Messungen im Jahre 1923 vorgenommen wurden.

Man geht davon aus, dass in acht Kilometer Tiefe wieder Magma in die Kammern unter dem Nationalpark fließt und zusätzlich unter hohem Druck stehendes Wasser und Gas den Boden anheben. Das Magma stammt vermutlich aus einem ungeheuren Reservoir in 700 bis 1000 Kilometer Tiefe. Es steigt durch einen Schlot mit 100 Kilometer Durchmesser, einem "Plume", nach oben in die Magmakammer unter der Caldera.

Ende 2008 und Anfang dieses Jahres wurden die Vulkanologen aufmerksam, als sie eine selbst für Yellowstone ungewöhnlich starke Anhäufung von Erdbeben, sogenannten Schwärmen, registrierten, von denen einige die Magnitude 3,9 auf der Richterskala erreichten. Die genaue Ursache für die mehr als 900 Beben in Folge, die stärksten im Gebiet des Supervulkans seit Jahren, ist nicht bekannt. Sie waren jedenfalls so stark, dass Touristen im Yellowstone-Park sie bereits deutlich spürten.

Die Forscher meinen, dass die Erdbebenschwärme nicht durch aufsteigendes Magma ausgelöst wurden - was auf einen unmittelbar bevorstehenden Ausbruch hindeuten könnte - sondern durch andere geologische Ursachen in drei bis fünf Kilometer Tiefe. Hundertprozentig sicher ist man jedoch nicht. Noch nie war ein Mensch Zeuge eines Supervulkan-Ausbruchs. Man weiß einfach nicht, wie und ob er sich rechtzeitig ankündigen wird.

"Einen direkten Hinweis auf eine unmittelbare Eruption gibt es nicht", sagte der Seismologe Robert B. Smith angesichts der ungewöhnlich starken Anhebung des Caldera-Bodens. "Direkt" und "unmittelbar" - das ist beunruhigend vorsichtig formuliert.

Vulkane werden in eine Gefahrenskala eingeteilt - ähnlich wie Erdbeben mit der Richter-Skala. Auf dem "Volcanic Explosivity Index" (VEI) erreichte der Ausbruch des Mount St. Helens eine Fünf; bereits dies ist ein seltener Wert. Supervulkane wie der im Yellowstone-Park erreichen den höchsten Wert auf der Skala, eine VEI 8. Dabei werden zwischen 1000 und 10 000 Kubikkilometer Asche und Lava ausgestoßen.

Was aber würde bei einem solchen Ausbruch passieren, dessen Zeitpunkt kein Wissenschaftler voraussagen kann, von dem man nur weiß, dass er sich irgendwann ereignen wird? Vielleicht bereits im nächsten Monat, vielleicht erst in 10 000 Jahren.

Es ist jedenfalls ein Schreckensszenario, das selbst die apokalyptischen Visionen eines Atomkrieges in den Schatten stellt.

Ein schweres Erdbeben könnte dem Ausbruch vorangehen. Der Yellowstone-Supervulkan würde dann mit einem unvorstellbar lauten Knall explodieren, der noch in Hunderten Kilometer Entfernung Trommelfelle platzen ließe. Tausende Kubikkilometer Material, Tephra genannt, würden bis zu 50 Kilometer hoch in die Stratosphäre geschleudert. Asche, Schwefelgase, Staub, Gesteinsteile würden die Sonneneinstrahlung blockieren und für eine Art nuklearen Winter sorgen. In weiten Teilen der Welt würden Ökosysteme zusammenbrechen, die für das Pflanzenwachstum lebensnotwendige Fotosynthese für Jahre weitgehend zum Stillstand kommen. Begleitet würde der Ausbruch von gewaltigen Erdbeben sowie von Monster-Tsunamis, für die jeder Vergleichsmaßstab fehlt.

Glutlawinen und heiße Asche begrüben einen großen Teil Nordamerikas unter sich. Noch in Los Angeles wäre die Ascheschicht, die durch Regen zu einer Art Beton würde, rund 30 Zentimeter dick. Milliarden Tonnen Schwefeldioxid verbänden sich mit Regen zu Schwefelsäure und vergifteten große Teile der Nordhalbkugel.

Pyroklastische Ströme aus überhitzten vulkanischen Gasen rasten teilweise mit Schallgeschwindigkeit über das Land und vernichteten alles in ihrem Weg. Dutzende Millionen Amerikaner kämen unmittelbar ums Leben, Milliarden Menschen durch die ökologischen Folgen des Ausbruchs. Europa könnte für Jahre zu einer öden Eiswüste werden.

Beim letzten Ausbruch eines Supervulkans, des Toba vor 74 000 Jahren, verringerte sich der Bestand des jun-gen Homo Sapiens weltweit auf nur wenige Tausend Exemplare, wie Genetiker herausfanden. Mit andere Worten: Die junge Menschheit wurde damals fast ausgelöscht.

Dies könnte jederzeit wieder passieren. Der Yellowstone-Supervulkan gilt als die potenziell tödlichste Bedrohung für die Menschheit.

Übrigens: Auch bei uns in Europa gibt es zwei Kandidaten für den Titel Supervulkan - unter den Phlegräischen Feldern bei Neapel am Vesuv und unter der Kykladeninsel Santorin.