Am neuen Gipfel

Gesteinsproben für die Simulation im Labor

Das Gipfelplateau des alten höchsten Punktes des Unzen, erhebt sich 1359 Meter über das Meer. Von dort aus kann man auf den 1991 entstandenen 69 Meter höheren Gipfel blicken.

Rauchzeichen in Form von Fumarolen, heiße Gas- und Wasserdämpfe, könnten eine Warnung sein. Die Wissenschaftler wissen um die tödlichen Gefahren ihres Vorstoßes in die rote Zone. In den letzten 20 Jahren starben 23 Vulkanologen bei der Ausübung ihres Berufes. Doch nur dort lassen sich Lavaproben vom Kraterrand untersuchen. Als würden die Feuerberge atmen, strömen ätzende Gase aus ihrem Innern. Eine bizarre, giftige Welt.

Probenentnahme am Kraterrand

Auf einer geologischen Karte, die die Lage des Unzen im Vulkangürtel Japans zeigt, sind die Ablagerungen des letzten Ausbruchs deutlich auszumachen. Am Kraterrand liegt das jüngste Material, das zum Ende der Eruptionen aus dem glühenden Schlund herausgeschleudert wurde. Welche Informationen sind in der erstarten Lava gespeichert? Wie hat sich seine geochemische Zusammensetzung verändert im Vergleich zur Explosion am Anfang? Einige Proben werden eingepackt für die spätere Auswertung im Labor.

Der Abstieg vom Gipfel führt an kochend heißen Quellen vorbei, die ahnen lassen, wie es unter der Haut der Erde aussieht. Geschäftstüchtige Frauen kochen Eier im Wasserdampf und verkaufen sie an die Wanderer, am Fuße des Vulkans. Die brodelnden Quellen werden von den Einheimischen "jigoku" - "Höllen" genannt. Sie haben eine düstere Vergangenheit. Während der Christenverfolgung im 17. und 18. Jahrhundert wurden westliche Missionare bei lebendigem Leib in die Löcher gesteckt und zu Tode gekocht.

Einmaliger Versuchsaufbau

In seinem Münchner Labor ehitzt Donald Dingwall zerkleinerte Gesteinsproben vom Unzen in einem Spezialofen auf 1350 Grad, dieselbe Temperatur wie im Inneren eines Vulkans. Der Forscher erhofft sich unter anderem Hinweise auf die Gasdurchlässigkeit der Unzen-Lava. Ist diese niedrig, kann sich enormer Druck aufbauen. Die Folge ist eine Explosion. Mit einer Platinsonde wird die Fließeigenschaft gemessen. Ein wichtiges Indiz, wie weit die Lava bei einem realen Ausbruch fließen wird.

Im Labor werden Verhaltensmuster von einem bestimmten Vulkan erforscht, um langfristig ein Frühwarnsystem für Ausbrüche auf die Beine zu stellen. In einem Zylinder wird das Probenmaterial vom Unzen aufgeheizt und unter Druck gesetzt. Vorher wird das Gestein auf Normmaß gesägt und geschliffen und die Versuchsparameter bestimmt. Nur so bekommen die Wissenschaftler vergleichbare Resultate. Die einzelnen Messungen sind Routine, doch der gesamte Aufbau ist einmalig auf der Welt.

Entscheidender Augenblick

Spezialisten des Fraunhofer Instituts haben eine Hochgeschwindigkeitskamera in Stellung gebracht. Mit 8000 Bildern pro Sekunde sollen die kinetischen Vorgänge beim explosionsartigen Vulkanausbruch analysiert werden. Zu diesem Zweck wird die Probe in einen durchsichtigen Kolben eingesetzt. Die über vier Meter hohen Edelstahlzylinder werden verschlossen, der Druck im Kolben steigt, dann explodiert der Vulkan. Die Hochgeschwindigkeitskamera hält den entscheidenden Augenblick, eine Hundertausendstel Sekunde, fest. Nun kann man haargenau sehen was passiert, wenn sich das zähe Magma explosionsartig in eine glühende Wolke aus Gasen und Gestein zerlegt.

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