Der große Ausbruch des Kolumbo

Detektivarbeit am Meeresgrund

„All diese Faktoren aufzuschlüsseln, ist eine ziemliche Detektivarbeit“, sagt Karstens. „Deshalb haben wir mit dem mittlerweile außer Dienst gestellten Forschungsschiff Poseidon eine mehrwöchige Messfahrt unternommen und dabei die unterirdische Geologie des Kolumbo erstmals dreidimensional vermessen.“

Das Forschungsteam bediente sich moderner Techniken, die ursprünglich für die Erkundung von Gas- und Öllagerstätten entwickelt wurden. Dabei zieht das Schiff an mehreren Drahtseilen zwei Geräte hinter sich her. Das eine ist ein sogenannter Luftpulser, der starke Schallwellen im Wasser erzeugt. Diese werden teilweise am Meeresboden zurückgeworfen. Partiell dringen sie aber auch in den Untergrund ein und werden dort an verschiedenen Gesteinsschichten gebrochen und reflektiert. Die Signale fangen die Forscher dann mit Hilfe seismischer Sensoren ein, die in Schläuchen ebenfalls hinter dem Schiff hergezogen werden.

Üblicherweise hat man nur einen einzigen Sensorschlauch zur Verfügung, womit sich zweidimensionale Bilder des Gesteins erzeugen lassen. Das Forschungsteam arbeitete jedoch mit bis zu 15 Sensorschläuchen gleichzeitig, die – wie beim Fischfang – mit Hilfe von Scherbrettern hinter der Poseidon einen Fächer bildeten. Die aufgenommenen, komplexen Signale ließen sich nun mit aufwändigem Computer-Einsatz in 3D-Bilder umwandeln. Sie geben Einblick in die spektakuläre Eruption von 1650.

„In den alten Augenzeugenberichten von Santorin war davon die Rede, dass nach der Explosion das Wasser am Strand zunächst zurückging, bevor der große Tsunami kam“, sagt Karstens. „Das ist ein wichtiges Indiz, dass die Explosion alleine nicht den Tsunami verursacht hat, sonst wäre als Erstes eine in allen Richtungen ansteigende Welle zu erwarten gewesen.“ Um die Ereignisse zu rekonstruieren, mussten die Wissenschaftler ihre Daten jahrelang analysieren und mithilfe von Simulationen mehrere Szenarien durchspielen.

Hangrutschung löst Explosion aus

So baut eine Hangrutschung in Vorwärtsrichtung einen Wellenberg auf, in seitlicher Richtung entsteht jedoch ein Wellental. „In den Daten konnten wir sehen, dass der Krater rund 2,5 Kilometer breit und 800 Meter tief ist“, berichtet Karstens. „Aber wir haben keinen Hinweis auf ein größeres Absacken des Kraterzentrums, der sogenannten Caldera, gefunden.“ Ebenso wenig gab es Indizien für nennenswerte Mengen an Geröll, die von einem pyroklastischen Strom hätten stammen können.

„Stattdessen sehen wir Gestein, das von einer Hangrutschung in nordwestlicher Richtung stammt“, sagt Karstens. Das würde zur Beobachtung passen, dass an der Ostküste von Santorin der Wasserstand anfangs zurückging – die Insel liegt nordöstlich des Kolumbo.

Vermutlich hat sich das gesamte Ereignis also so abgespielt: Erst löste eine untermeerische Hangrutschung einen Tsunami aus. Die Rutschung führte zu einer starken Druckentlastung im Vulkan, sodass tief in seinem Innern gelöste Gase ausgasten. Magma drückte nach oben, und das Ausgasen intensivierte sich, sodass der Vulkan schließlich explodierte. Die Eruption wiederum verstärkte den Tsunami um mehrere Meter. Das geschah innerhalb weniger Minuten.

Auch heute ist für Kolumbo Aufmerksamkeit angeraten. „Wir sehen, dass tief unter dem Meer Magma in das Reservoir des Vulkans einströmt“, beschreibt es Karstens. „Aktuell gibt es keine Hinweise auf eine bevorstehende Eruption. Ob sich das ändert, lässt sich derzeit schwer sagen.“ Das liegt auch daran, dass man Vulkane unter Wasser sehr viel schlechter beobachten kann als solche auf dem Festland. Das Team beteiligt sich deshalb an einem neuen Projekt, um den Kolumbo dauerhaft im Auge zu behalten.