Ein langsamer Notfall und ein plötzlicher Einbruch

Kategorien: Hawaii

Mai 7, 2018

Der aktuelle Ausbruch des Kilauea-Vulkans auf Hawaiis Big Island wird von Tausenden von Erdbeben begleitet. Die meisten von ihnen haben eine Stärke von unter 2,5, einige sind aber auch deutlich stärker. Doch nicht alle sind gleich stark. Um die Art der verschiedenen Erdbebensequenzen zu untersuchen, sehen wir uns eine beeindruckende Zeitrafferanimation der Seismizität unter der südöstlichen Ecke der Big Island in der letzten Woche an. Diese Animation wurde von den Wissenschaftlern des Pazifischen Tsunami-Warnzentrums (PTWC) in Honolulu erstellt.

Die dem Video zugrunde liegende Karte in Abbildung 1 zeigt die inaktive Moku’aweowoe-Gipfelcaldera des Mauna Loa links unterhalb des Logos des PTWC. Der Kilauea-Gipfel ist die kreisförmige Vertiefung in der Mitte der Karte. Von dort aus ist rechts die östliche Riftzone des Vulkans zu sehen. Sie erstreckt sich bis zur Ostspitze von Big Island. Die Südküste wird von einer steilen Klippe dominiert, die auf Hawaiianisch „pali“ genannt wird.

Jedes Beben wird durch einen Punkt auf der Karte an seinem Epizentrum dargestellt. Je größer der Punkt, desto größer ist die Stärke des Bebens. Die Animation beginnt letzten Montag (30. April) um 12 Uhr Ortszeit. Während der Animation zeigt die Uhr oben rechts auf der Karte die verstrichene Zeit an.

Anfänglich konzentrieren sich die Epizentren der Beben in der Mitte der Riftzone. In den nächsten drei Tagen verschieben sie sich langsam in Richtung Osten. Diese Wanderung der Erdbebenherde deutet auf eine unterirdische Bewegung von Magma weg vom Vulkangipfel hin. Gegen 13.00 Uhr am 3. Mai erscheint ein signifikanter gelber Punkt in der Nähe der Küste in der Mitte der Riftzone. Dieses Erdbeben der Stärke 5 scheint das Magma im Leitungssystem des Kilauea aufgerüttelt zu haben, denn einige Stunden später öffneten sich die ersten Risse in der Nähe des östlichen Endes des Grabens, etwa 25 Meilen vom Gipfel entfernt. Dies wird durch den gelben Stern und das Wort „eruption&quot“ in der Animation angezeigt.

In den nächsten 24 Stunden konzentrierte sich die Seismizität unter der Eruption, während der sich mehr und mehr lavaspeiende Spalten in der Unterabteilung Leilani Estates des Puna-Distrikts öffneten. Dies deutet wiederum auf Magmabewegungen unter dem Eruptionszentrum hin.

Das Bild ändert sich am Freitag, den 4. Mai, kurz nach Mittag vollständig. Ein gewaltiges Erdbeben der Stärke 6,9 erschüttert die gesamte Inselkette, erkennbar an dem großen orangefarbenen Punkt auf der Karte. Dies ist das stärkste Beben, das Hawaii seit 43 Jahren erschüttert hat. Es löst eine Vielzahl zusätzlicher seismischer Ereignisse abseits des Eruptionszentrums aus. Die neuen seismischen Ereignisse konzentrieren sich sowohl unter dem Kilauea-Gipfel als auch entlang der Klippe.

Abbildung 2: Nach dem Erdbeben der Stärke 6,9 am vergangenen Freitag hat sich die Südküste von Hawaii um etwa einen Meter in Richtung Ozean bewegt, wie hier durch GPS-Messungen gezeigt wird. (Quelle: Hawaii Volcano Observatory)

Während die Erdbeben unter dem Gipfel und unter dem Eruptionszentrum am östlichen Ende der Riftzone durch die Bewegung von Magma erzeugt werden, haben das große Ereignis und seine Nachbeben unter dem Pali einen anderen Ursprung. Dies wird in Abbildung 2 deutlich. Sie zeigt, wie sich die vom Hawaii Volcano Observatory installierten und betriebenen permanenten GPS-Stationen als Reaktion auf das 6,9-Beben bewegt haben. Die roten Pfeile geben die Richtung der horizontalen Bewegung an, und sie zeigen alle nach Südosten. Die Länge der Pfeile gibt das Ausmaß der Bewegung an, wobei sich die längsten Pfeile um mehr als 2 Fuß bewegt haben. Dies zeigt, dass sich die Flanke der Klippe an der Südküste von Hawaii weiter in Richtung Ozean bewegt hat.

Diese Art von Bewegung ist nicht neu, sie hat sogar einen Namen. Sie wird Hilina Slump genannt. Während des letzten starken Bebens auf Hawaii, einem Beben der Stärke 7,2 am 29. November 1975, rutschte dieser Slump um etwa drei Meter in Richtung Ozean. Ein weiteres Beben, das Hawaii-Beben der Stärke 7,9 im Jahr 1868, verursachte ebenfalls eine Verschiebung des Erdrutsches und führte zu einem Tsunami mit einer maximalen Wellenhöhe von etwa 60 Fuß.

Bei allem Respekt für die Menschen, die von der aktuellen Eruption betroffen sind, ist die Art und Weise, wie die Lava des Kilauea an die Oberfläche kommt, eher zahm. Sie kriecht langsam über den Boden und man kann sie bei einem gemütlichen Spaziergang leicht überholen. In diesem Sinne ist die laufende Eruption ein sich langsam entwickelnder Notfall, der den Menschen genügend Zeit gibt, zu reagieren und sich in Sicherheit zu bringen.

Ein vollständiges Versagen der Klippe an der Südseite von Hawaii entlang der Hilina-Verwerfung würde jedoch eine gewaltige, plötzliche Katastrophe auslösen. Es wird geschätzt, dass etwa 10 Prozent des Gesamtvolumens der Insel von dem Einsturz betroffen sein könnten. Der gewaltige Erdrutsch könnte ein Beben der Stärke 9 auslösen, was mit den größten jemals gemessenen Erdbeben vergleichbar ist. Außerdem würde ein Megatsunami mit einer geschätzten Wellenhöhe von mehr als 1.000 Fuß auf den Inseln entstehen. Geologische Aufzeichnungen zeigen, dass Hawaii vor etwa 110.000 Jahren, lange bevor die abenteuerlustigen polynesischen Seefahrer die Inselkette erreichten, von einem solchen Einbruch erschüttert und von einem riesigen Tsunami überrollt wurde. Eine Wiederholung eines solch seltenen katastrophalen Ereignisses ist jedoch höchst unwahrscheinlich, und es könnte viele Jahrtausende dauern, bis es eintritt.(hra155)