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Nasa-Forscher: Vulkanausbruch vor Tonga mit Sprengkraft von zehn Megatonnen TNT

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Von: Tanja Banner

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Während nach dem Vulkanausbruch vor Tonga Hilfe eintrifft, untersuchen Forschende die Eruption und ihre Auswirkungen auf das Klima und den Weltraum.

Tonga – Der Ausbruch eines Untersee-Vulkans bei Tonga war so stark, dass seine Schockwellen rund um die Erde wanderten. James Garvin, Chef-Wissenschaftler des Nasa Goddard Space Flight Centers geht davon aus, dass die Explosion die Sprengkraft von etwa zehn Megatonnen TNT hatte – das ist mehr als das 500-Fache der Atombombe, die auf Hiroshima geworfen wurde. Die heftige Eruption wurde von zahlreichen Erdbeobachtungs-Satelliten aufgezeichnet.

„Die Wolke hatte in ihrer größten Ausdehnung einen Durchmesser von etwa 500 Kilometern“, berichtete der Vulkanologe Simon Carn. „Das ist eine der größten in der Ära der Satelliten.“ Während mehrere Tage nach dem Vulkanausbruch der Flughafen der Hauptinsel Tongatapu wieder erreichbar ist und die ersten Hilfslieferungen eingetroffen sind, beschäftigen sich Forschende mit der wissenschaftlichen Seite des Vulkanausbruchs – auch, um die Hilfe vor Ort zu unterstützen.

Nasa: Bei Vulkanausbruch vor Tonga ist vulkanisches Material in die Stratosphäre gelangt

Die Rauchfahne des Vulkans wurde dabei unter anderem mit dem Satelliten „Calipso“ gemessen, der von der US-Raumfahrtorganisation Nasa und ihrem französischen Pendant CNES betrieben wird. „Das ist bei weitem die höchste vulkanische Rauchwolke, die wir mit ‚Calipso‘ je gemessen haben“, erklärte Nasa-Mitarbeiter Jason Tackett. Durch die starke Eruption sei vulkanisches Material in die Stratosphäre geschleudert worden – eine Schicht der Erdatmosphäre, die in der betroffenen Region in einer Höhe von 15 Kilometern beginnt.

Der Vulkanausbruch vor Tonga hatte die Sprengkraft von etwa 10 Megatonnen TNT – mehr als das 500-Fache der Atombombe von Hiroshima, schätzt die Nasa.
Der Vulkanausbruch vor Tonga hatte die Sprengkraft von etwa 10 Megatonnen TNT – mehr als das 500-Fache der Atombombe von Hiroshima, schätzt die Nasa. © AAP Image/Tonga Meteorological Services/dpa

In der trockenen Atmosphärenschicht halten sich Teilchen deutlich länger auf und verbreiten sich weiter als in der niedrigeren und feuchteren Troposphäre. Wenn genug vulkanisches Material in die Stratosphäre gelangt, kann das nach Angaben der Nasa einen kühlenden Einfluss auf die globalen Temperaturen haben – ein Grund, warum Forschende nun genau hinschauen. Doch obwohl die Wolke mit vulkanischen Material nach dem Vulkanausbruch am 15. Januar 2022 sehr hoch war, erwarten Wissenschaftler:innen offenbar keinen großen Einfluss auf das Klima. Man habe mittels Satellitenbeobachtungen herausgefunden, dass durch die Eruption etwa 0,4 Teragramm Schwefeldioxid in die obere Atmosphäre gelangt seien, heißt es bei der Nasa. Der Schwellenwert für klimatische Einflüsse liege jedoch bei etwa fünf Teragramm.

„In Bezug auf die wahrscheinlichen Auswirkungen auf das Klima ist der Vulkanausbruch mit einem Dutzend anderer Eruptionen der letzten 20 Jahre vergleichbar“, erklärte der Atmosphärenwissenschaftler Brian Toon in einer Mitteilung der Nasa. Es sei zwar möglich, dass die Auswirkungen bei einer sehr genauen Untersuchung der Daten beobachtet werden könnten – „doch die Auswirkungen werden zu gering sein, um von der Durchschnittsperson wahrgenommen zu werden“, so Toon weiter.

Welche Auswirkungen hat der Vulkanausbruch auf den Weltraum und Satelliten?

Der Forscher Gareth Dorrian untersucht nach dem Vulkanausbruch vor Tonga ein anderes Phänomen: In einem Beitrag auf dem Portal The Conversation erklärte er, dass die heftige Eruption eine Reihe atmosphärischer Gravitationswellen ausgelöst hat, die sich in konzentrischen Kreisen vom Vulkan nach außen bewegten. Die atmosphärischen Gravitationswellen sind nicht zu verwechseln mit den Gravitationswellen, die im Weltall gemessen werden. Es handelt sich um ein meteorologisches Phänomen: In der Atmosphäre entstehen Wellen, die sich nicht nur horizontal bewegen, sondern auch nach oben steigen – bis in die Ionosphäre, die äußerste Schicht der Atmosphäre, die in einer Höhe von etwa 65 Kilometern beginnt. Welche Auswirkungen haben Vulkanausbrüche auf die oberste Schicht der Atmosphäre und auf Satelliten? Unter diesem Aspekt analysiert Dorrian nach eigenen Angaben den Vulkanausbruch vor Tonga an.

Vulkanausbruch vor Tonga: Atmosphärische Gravitationswellen können GPS stören

In der Ionosphäre können atmosphärische Gravitationswellen sogenannte „reisende ionosphärische Störungen“ auslösen, die nach Angaben von Dorrian „tausende Kilometer um den Globus“ reisen können. Dieser Effekt sei in der Lage, moderne Technologien wie die Genauigkeit des GPS-Systems zu stören. In der Vergangenheit seien Vulkanausbrüche mit messbaren Veränderungen in der Ionosphäre in Verbindung gebracht worden, so Dorrian, der sich Daten des Low Frequency Array (Lofar) anschaut, um dem Phänomen auf den Grund zu gehen. Lofar ist eines der weltweit größten Radioteleskope, das aus dutzenden Radioantennen in Europa besteht und eigentlich weit entfernte, natürliche Radioquellen im frühen Universum beobachtet. Auf diesen Aufnahmen kann man Störungen in der Ionosphäre erkennen – was Dorrian für seine Untersuchung nutzen will.

In den kommenden Wochen will der Forscher anhand der Lofar-Daten herausfinden, ob es spezielle Muster in der Ionosphäre gibt, die auf den Vulkanausbruch vor Tonga zurückzuführen sind. „Letztendlich kann diese Forschung uns helfen, besser zu verstehen, wie Vulkane auf der Erde Weltraum und Technologie beeinflussen“, glaubt Dorrian. (tab)

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