Der Merapi auf der indonesischen Insel Java ist ein Killer. Er schlägt zwar nicht besonders heftig zu, dafür aber häufig – und für die Anwohner oft tödlich. In den letzten 400 Jahren gab es mindestens 50 Ausbrüche, wobei immer wieder Menschen starben: Vor 12 Jahren waren es 66, 1930 sogar 1300. Fachleute sprechen von einem „Hochrisikovulkan”. Das größte Problem: An seinen Fuß schmiegt sich die Millionenstadt Yogyakarta, und auf seinen fruchtbaren Hängen drängen sich etliche Siedlungen. Sogar in der „ verbotenen Zone”, wo die Behörden keine Besiedlung erlauben, wohnen rund 80 000 Menschen. Vulkanologen haben den knapp 3000 Meter hohen Berg deshalb schon vor Jahren ins Visier genommen. Der Merapi gilt als einer der am besten untersuchten und überwachten Vulkane weltweit, ähnlich wie der St. Helens in den USA und der Vesuv in Italien.

Seit März herrschte Alarmstimmung bei den Wächtern, denn alle Anzeichen deuteten auf einen bevorstehenden Ausbruch hin: Die Zahl der vulkanischen Erdbeben hatte zugenommen, der steinerne Pfropfen im Krater war gewachsen, die Emissionen von Schwefel-Verbindungen hatten sich verstärkt, und immer wieder jagten Glutlawinen vom Gipfel herunter. Im Mai verließen mehr als 30 000 Menschen auf Druck der Behörden in den besonders gefährdeten Regionen ihre Häuser und brachten sich in tiefer gelegenen Orten in Sicherheit. Eine verlässliche Prognose über Zeitpunkt und Stärke eines Ausbruchs konnten die Experten den Flüchtlingen jedoch nicht geben. Am Merapi zeigt sich, wozu die Wissenschaftler in der Lage sind: Sie können zwar die Gefahr inzwischen recht zuverlässig abschätzen. Aber das konkrete Verhalten eines Vulkans vorhersagen können sie nicht.

Zum Glück kündigt sich ein starker Ausbruch meist frühzeitig an. Während Erdbeben aus heiterem Himmel zuschlagen, geht einer Eruption meist ein tage- oder sogar wochenlanges Vorspiel voraus. Beben, Fumarolendämpfe, Schwefelgestank, Steinschlag, Geländeverformungen, Ascheregen: Die meisten Ausbrüche steigern sich in einem langsamen Crescendo bis zu ihrem furiosen Höhepunkt. Das lässt den Anwohnern Zeit zur Flucht. Und Wissenschaftler können die Frist nutzen, um zusätzliche Geräte aufzustellen und Daten für die weitere Prognose zu sammeln.

Vorhersagen der Stärke eines Vulkanausbruchs sind dennoch ein Problem. Selbst wenn alle Messergebnisse für einen dramatischen Ausbruch sprechen, kann sich der Berg wieder beruhigen. So ließ der Gouverneur der Karibikinsel Guadeloupe 1977 über 70 000 Einwohner evakuieren, nachdem eine Explosion den Vulkan La Soufrière erschüttert hatte und die Zahl der Mikrobeben drastisch gestiegen war. Aber nichts passierte. Als die Bewohner nach Monaten zurückkehrten, war der Volkswirtschaft ein Schaden von rund einer halben Milliarde Dollar entstanden – nicht durch den Berg, sondern durch die Evakuierung.

Von den rund 550 aktiven Vulkanen auf der Erde brechen jedes Jahr etwa 60 aus – mit mehr oder weniger schlimmen Folgen. Welche Gefahren der Bevölkerung drohen, zeigt ein Blick in die Vergangenheit. Denn Vulkane sind Wiederholungstäter, von denen die meisten ihr Eruptionsmuster über Jahrtausende beibehalten. Sie haben Charakter: Es gibt Halbstarke wie den Merapi, die ständig randalieren, und gutmütige Typen wie den Kilauea und den Mauna Loa auf Hawaii, deren Lava gleichförmig wie ein Springbrunnen sprudelt. Der Mount St. Helens ist ein Choleriker, der lange Ruhe gibt und dann plötzlich heftig lospoltert. Manche Vulkane wirken recht behäbig wie der philippinische Pinatubo, von dem man vor seinem Ausbruch 1991 nicht einmal wusste, dass er ein Vulkan ist. Andere – wie der Stromboli in Italien – schleudern so fleißig glühendes Gestein in den Himmel, dass Seefahrer sie einst als Leuchttürme nutzten.

Es gibt aber auch launische Feuerspucker wie den Vesuv, die ihr Verhalten innerhalb weniger Jahrhunderte ändern. In den Anden lauern besonders heimtückische Gesellen, die sich 10 000 Jahre als gemütliche Riesen ausgeben und dann plötzlich explodieren. Und dann gibt es noch die Supervulkane, die unter Gegenden schlummern, wo niemand Gefahr vermutet – etwa im Yellowstone-Nationalpark. Der Vulkan dort brach das letzte Mal vor 630 000 Jahren aus und verwüstete große Teile Nordamerikas. Supervulkane sammeln über Hunderttausende von Jahren Kraft – und begraben dann ganze Kontinente unter ihrer Asche.

Geowissenschaftler erkennen an Ablagerungen und historischen Aufzeichnungen, mit welchen Charakteren sie es zu tun haben – und welche Gefahren den Menschen drohen. So hat der vergletscherte Nevado del Ruiz in Kolumbien seit der Zeit der Konquistadoren die umliegenden Täler zweimal mit Schlammströmen – Lahars – geflutet. Vulkanische Hitze hatte Teile des Gipfeleises geschmolzen, das mit Asche vermischt die Hänge hinab schoss. Die Stadt Armero, 65 Kilometer vom Krater entfernt, war auf den Ablagerungen eines Lahars errichtet worden. Vulkanologen wussten das – und konnten die Katastrophe trotzdem nicht verhindern. Im November 1985 genügte ein relativ schwacher Ausbruch, um die Stadt und 23 000 Einwohner unter einem neuerlichen Schlammstrom zu ersticken.

Der Pelée auf der Karibikinsel Martinique macht anders von sich reden: durch pyroklastische Ströme. Das sind glühend heiße Lawinen aus Gas, Asche und Gesteinsbrocken, die jedes Leben auslöschen, das ihnen in die Quere kommt. Im Mai 1902 machten sie die blühende Stadt St. Pierre dem Erdboden gleich.

Lahars und pyroklastische Ströme sind die schlimmsten Geißeln des Vulkanismus. Auf ihre Kosten gehen über drei Viertel der rund 90 000 Vulkan-Toten im letzten Jahrhundert. Sie rasen so schnell die Vulkanflanken hinab, dass ihnen keiner entkommt.

Die Schlammströme erreichen Geschwindigkeiten von über 50 Kilometern pro Stunde und entwickeln eine ungeheure Wucht, der nicht einmal massive Gebäude aus Stahlbeton standhalten. Sie wälzen sich manchmal mehrere Hundert Kilometer weit die Täler hinab. Lahars entstehen, wenn Gipfelgletscher schmelzen, Kraterseen auslaufen oder Wolkenbrüche die Asche von den Hängen fegen. Pyroklastische Ströme sind noch brutaler: Sie sind Hunderte Grad Celsius heiß und bringen es auf Flugzeugtempo von 500 Kilometern pro Stunde. Da ist an Flucht nicht zu denken. Wer von der heißen Wolke verschlungen wird, stirbt auf der Stelle. Selbst Vulkanexperten wurden schon Opfer solcher rasenden Glutströme: 1991 wollten die französischen Vulkanforscher Katia und Maurice Krafft am japanischen Vulkan Unzen das Naturereignis filmen – und kamen darin um.

Der Merapi hat beides in seinem Repertoire: Lahars und pyroklastische Ströme. Jeder tropische Regenguss, der auf seine Hänge prasselt, kann die niedergegangene Asche als zähen Brei die Täler hinabwälzen. Seine Spezialität aber sind pyroklastische Blockströme. Sie bilden sich seit Jahrhunderten auf immer die gleiche Weise: Der Vulkan fördert ein siliziumreiches – und damit äußerst zähes – Magma, das aus dem Krater quillt wie Zahnpasta aus der Tube und allmählich den Schlot verstopft. Steigt der Druck im Erdinneren, wächst ein heißer Hügel, ein so genannter Dom. Wird er zu hoch, kollabiert er, und Teile davon poltern die Vulkanflanken hinab. Glühende Blöcke, manche davon so groß wie Einfamilienhäuser, donnern dabei nach unten und zerbrechen in immer kleinere Stücke, wobei Gase und Hitze frei werden. Diese Hitze hält das Gemisch aus Asche und Gesteinsbrocken in der Schwebe, sodass es wie eine schwarze Pulverschneelawine zu Tal fegt.

So war es auch in diesem Jahr: Nach dem schweren Erdbeben am 27. Mai wuchs der Dom täglich um bis zu sieben Meter und erreichte schließlich ein Volumen von rund 4,5 Millionen Kubikmetern. Davon brachen allein am 9. Juni in mehreren Schüben anderthalb Millionen Kubikmeter glühendes Gestein ab. Wenige Tage später gingen erneut Glutlawinen nieder. Zwei Männer, die sich in unterirdischen Schutzräumen aufhielten, wurden eingeschlossen – und starben durch die Hitze. Doch je mehr der Dom an Substanz verliert, desto geringer wird die Gefahr – vorausgesetzt, der Merapi hält sich an sein traditionelles Eruptionsmuster.

Tut er das nicht, könnte die Druckentlastung durch den Domkollaps die gelösten Gase im Magma eines Tages explosiv aufschäumen lassen: Als würde ein Sektkorken knallen, schießt dann eine Aschesäule in den Himmel. Geowissenschaftler nennen das eine „plinianische Eruption”. „Das ist zwar nicht typisch für den Merapi”, sagt Matthias Hort, Vulkanologe an der Universität Hamburg, der den Dom per Radar überwacht, „aber völlig ausschließen kann man es nicht.”

Auch ein brachialer Flankenkollaps – ähnlich wie 1980 am Mount St. Helens – könnte hier eines Tages schreckliche Wirklichkeit werden: „Bei Subduktionszonen-Vulkanen muss man immer mit so etwas rechnen”, befürchtet Geologe Uwe Schäffer von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover, der den Merapi mit Wärmekameras abgeleuchtet hat.

Subduktionszonen sind die Gegenden der Erde, wo sich die meisten aktiven Vulkane befinden – zwei Drittel allein im „ Feuerring” um den Pazifik. Dort tauchen ozeanische „tektonische Platten” ins Erdinnere ab und ziehen Wasser und flüchtige Substanzen mit sich, die später die Eruption anfachen. Denn diese „Volatile” senken den Schmelzpunkt des Gesteins und lassen ein zähes, gasreiches Magma aufsteigen – eine brisante Mischung.

Vor Indonesien, wo die indisch-australische Platte unter die eurasische abtaucht, gab es einige der heftigsten Eruptionen weltweit: 1883 explodierte die Vulkaninsel Krakatau. 1815 schleuderte der Tambora beim größten Ausbruch in historischer Zeit 50 Kubikkilometer Magma aus, und vor rund 74 000 Jahren ließ der Ausbruch des Toba – eines Supervulkans auf Sumatra – das Klima weltweit kippen, was die Menschheit an den Rand des Aussterbens brachte. Damals strömten unvorstellbare 2800 Kubikkilometer Lava aus. Dieses Volumen übertrifft den Wasserinhalt des Bodensees um fast das 60-Fache. Der riesige Einbruchkrater, 100 mal 30 Kilometer groß, wird heute vom Toba-See gefüllt.

Um herauszufinden, wie sich ein Ausbruch entwickelt und was sich im Erdinneren dabei abspielt, studieren Vulkanologen nicht nur die Vorgeschichte eines Vulkans. Sie horchen den Berg auch mit allem ab, was die Geophysik an Instrumenten und Methoden zu bieten hat. Da der direkte Blick in die Tiefe nicht möglich ist, müssen die Forscher ihre Informationen aus vielen Daten zusammenpuzzeln. Wie ein Arzt, der einen Kranken lange genug kennt, genügen den Vulkanexperten oft wenige Messungen für eine Diagnose: Schon im September 2005, als sich der Boden im Krater des Merapi zu heben begann, wusste der Leiter des Observatoriums dort, Antonius Ratdomopurbo, dass der Berg im nächsten halben Jahr wieder spucken würde.

Vulkane wie der St. Helens oder der Merapi gleichen Patienten auf der Intensivstation, so gründlich werden ihre vitalen Funktionen überwacht. Eine Flut von Daten strömt ständig in die Zentrale: Seismometer, Neigungsmesser, GPS-Stationen, Infrarotkameras, Radarsysteme, Gasspektrometer – eine Armada von Sensoren liefert rund um die Uhr aktuelle Werte. Kernstück ist die Erdbebenwarte, denn seismische Signale können inzwischen gut und rasch gedeutet werden. Magma, das sich einen Weg nach oben bahnt, lässt das umliegende Gestein brechen und knistern. Fast jedem Ausbruch gehen deshalb wochenlange Erschütterungen voraus – heftige, vor allem aber auch sehr schwache, die ohne empfindliche Geräte unentdeckt bleiben würden. Manchmal werden Hunderte Mikrobeben pro Stunde registriert. Aus der Lage von deren Herd können die Geophysiker ablesen, wo sich etwas tut. Es bebt zwar nicht immer genau dort, wo es später zum Ausbruch kommt, aber die Bebenherde markieren Orte erhöhter Spannungen. Wandern die Herde zur Erdoberfläche, ist das ein gutes Indiz für aufsteigendes Magma.

Seismische Signale verraten auch, wo sich Schmelze im Untergrund sammelt. Bestimmte Erdbebenwellen – die Scherwellen – können sich nur in festem Gestein fortpflanzen, nicht aber in Flüssigkeiten. Wo sie fehlen, verbirgt sich die Magmakammer. Auch die Art der Erschütterung liefert wertvolle Hinweise. Brisant sind vor allem Schwingungen mit einem fast sinusförmigen Verlauf. Sie ähneln dem Rauschen von Wasser in der Leitung und stammen vermutlich von fließendem Magma. Dieser harmonische Tremor signalisiert den Forschern, dass die Schmelze einen Weg nach oben gefunden hat. Manchmal gehen einem Ausbruch auch seltsame schraubenförmige Schwingungen von nur wenigen Minuten Dauer unmittelbar voraus – als würde eine Saite angeschlagen, deren Ton langsam verklingt. Doch was die Erde zum Klingen bringt, ist den Forschern bislang ein Rätsel.

Neben seismischen Signalen sind auch Veränderungen der Geländeoberfläche verdächtig. Drückt Magma gegen die Gesteinshaut, wölbt sich der Boden auf. Manchmal hebt er sich nur um Zentimeter, ein andermal, wie am St. Helens, bläht sich eine ganze Bergflanke wie ein Hefeteig auf. Die Bewegungen werden mit diversen Instrumenten registriert: mit GPS-Sensoren, Laserpistolen oder Dopplerradar. Die Wellenlängenverschiebung verrät dabei die Geschwindigkeit des Magmaflusses. Neigungsmesser zeigen ebenfalls an, ob ein Hang steiler wird. Auch Messungen per Satellit schaffen harte Indizien: Dabei werden zwei Radarbilder überlagert, die im Abstand von Tagen oder Wochen von derselben Region aus dem All geschossen wurden. So entsteht ein Muster, das zentimetergenau wiedergibt, wo sich etwas bewegt hat. Infrarotaufnahmen per Satellit zeigen, wo der Untergrund vermehrt Wärme abgibt – und demnach Magma aufsteigt.

Permanent überwacht wird aber nur jeder Dritte der 550 aktiven Vulkane: Bei manchen ist es nicht nötig, weil keine Menschen in seiner Nähe wohnen. Bei anderen fehlt das Geld – wie beim El Misti, an dessen Fuß Arequipa, die zweitgrößte Stadt Perus, liegt. Allerdings unterhält der amerikanische Geologische Dienst USGS eine schnelle Eingreiftruppe, eine „Taskforce”, die bei Bedarf in zehn Stunden mit ihren Geräten am Tatort sein kann.

Wenn alle Daten dafür sprechen, dass ein schwerer Ausbruch bevorsteht, müssen die Behörden handeln. Eine Evakuierung ist das letzte Mittel: Sie kostet viel Geld und stößt stets auf Widerstand in der Bevölkerung. So waren am Merapi nach der Räumung zunächst viele Bauern zurückgekehrt, um ihr Vieh zu füttern oder die Vulkanasche von den Tabakpflanzen zu schütteln. Allerdings gebärdete sich der Berg so beängstigend, dass die meisten Menschen bereitwillig rasch wieder das Weite suchten.

Das ist nicht immer so. Wer sich nicht direkt bedroht fühlt, lässt sein Hab und Gut ungern im Stich. Doch das kann ein tödlicher Fehler sein: Die Empfehlungen der Experten sind in den letzten Jahren sehr zuverlässig geworden. Immer umfassendere Beobachtungen und immer schnellere Auswertungen der Daten zeigen inzwischen deutlich, was sich im Berg tut – auch wenn bislang niemand den genauen Zeitpunkt eines Ausbruchs vorhersagen kann. Zu einer Katastrophe wie 1985 im kolumbianischen Armero wird es heute sicher nicht mehr kommen. ■

Klaus Jacob, freier Journalist in Stuttgart, schreibt in bdw immer wieder über Naturkatastrophen und ihre Folgen für den Menschen. Er ist Autor dieses Beitrags und hat auch die Berichte auf den folgenden Seiten über verheerende Vulkanausbrüche verfasst.

Klaus Jacob