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Eruptionen von Unterwasser-Vulkanen verändern zeitweilig das Klangbild eines Ozeans

Eine Dampfwolke über dem Bogoslof-Vulkan, als während einer Eruption im August 1017 heiße Lava in die Beringsee fließt. Nur kleine Teile des Unterwasser-Berges zeigen sich als Inselchen an der Meeresoberfläche. Foto: Dave Withrow (NOAA/Fisheries)

Die Signale können verwechselt werden mit Erdbeben, Vulkanausbrüchen an Land oder Walgesängen

Die meisten Vulkanausbrüche spielen sich am Boden der Ozeane ab, und die Wissenschaft weiß nur wenig über sie. Allerdings können sie Auswirkungen auf das Leben auf unserem Planeten haben, indem sie zum Beispiel das Klangbild eines Ozean zeitweilig verändern.

Abhängig von der Stärke solch eines Ereignisses und der Tiefe, in der es geschieht, kann es sein, dass Auswürfe wie Gas oder Asche nie als Staubwolke an der Oberfläche sichtbar werden. Damit haben sie auch kaum Auswirkungen zum Beispiel auf den Flugverkehr. „Der Ozean ist ein riesiges Gebiet und deshalb ist es auch äußerst unwahrscheinlich, dass ein Schiff gerade über einem Ausbruch vorbeifährt, sagt Gabrielle Tepp vom Alaska Volcano Observatory und dem U.S. Geological Survey (USGS), „aber wir wissen von Fällen, wo ein Schiff solch einem Ort sehr nahe gekommen ist.“

Andererseits entstehen manchmal als Folge so genannte Bimsstein-Flöße, die dann Boote beschädigen oder Häfen blockieren können.

Auf dem 174th Meeting der Acoustical Society of America im Dezember 2017 in New Orleans präsentierte Gabrielle Tepp eine Studie über akustische Auswirkungen von 2 Unterwasservulkanen, dem Ahyi, einem Seeberg in den Northern Mariana Islands im Pazifik, und den Bogoslof, einem flachen Gipfel in der Inselkette der Aleuten in der Beringsee.

Beide Vulkane unterschieden sich sehr in ihren Geräuschen. Der Ahyi brach während 2 Wochen im Jahr 2014 aus und produzierte kurze, schussähnliche Töne im Abstand von wenigen Minuten. Bogoslof hatte 2016 und 2017 länger dauernde Ausbrüche, die Minuten bis Stunden dauerten und alle paar Tage vorkamen. Vermutlich gehen die Unterschiede auf geophysikalische Vorgänge während der Ereignisse zurück.

Die Aufnahmen wurden mit Seismometern gemacht, die Wellen im Meeresboden nachspüren, um Erdbeben zu registrieren, oder von feldmäßig angeordneten Mikrofonen, die zum Beispiel Zündungen von Atombomben feststellen sollen.

Am 26. November 2010 berichteten pakistanische Fischer, dass sich vor der Küste des Landes eine neue Insel gebildet hätte. Es handelte sich um einen Schlammvulkan, der am 11. Januar 2017 auf einer Aufnahme eines Nasa-Satelliten noch sichtbar war. Jedoch müssen  nun die Meereskarten nicht neu gezeichnet werden - solche Berge werden meist schon nach ein paar Monaten von Wellen oder Strömungen wieder weggewischt. 
Foto: Nasa / Wikimedia Commons

Klangwellen von Unterwasservulkanen können über viele Tausende von Kilometern durchs Wasser laufen, bevor sie ausgelöscht werden.

Unklar ist bislang, ob die Aufzeichnungen von Seismometern hinreichend für Forschungen sind oder ob man besser fährt mit den teureren Mikrofon-Netzwerken. Untersucht wird derzeit auch, was bei Übergang der Schallwellen vom Fels ins Wasser geschieht beziehungsweise umgekehrt beim Auftreffen von solchen Wellen auf Felsen.

Tepp und ihre Kollegen von der National Oceanic and Atmospheric Administration und vom USGS haben kürzlich ein Mikrofon-Netzwerk im Gebiet der Northern Mariana Islands installiert. Es soll Erkenntnisse bringen, wie oft es Eruptionen von Unterwasser-Vulkanen gibt und welche Auswirkungen diese haben.

Da die Schallwellen sich über weite Strecken fortpflanzen, können sie auch in anderen Messgeräten Anomalien hervorrufen, etwa in Anlagen für Erdbeben, Vulkane an Land oder sogar Walgesänge.

„Unter günstigen Bedingungen können solche Schallereignisse sich sogar von Ozean zu Ozean fortpflanzen“, sagt Gabrielle Tepp. „Man muss sich fragen: wie viele solcher Ereignisse haben wir schon irgendwo registriert, ohne zu wissen, dass es der Nachklang einer Eruption eines Vulkans auf der anderen Seite der Erdkugel war.“

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(09.01.2018)