Vulkanismus

Apokalypse im Rheintal

Vor 12 900 Jahren ereignete sich in der Eifel bei Koblenz eine gewaltige Vulkaneruption. Glutlawinen stauten den Rhein zu einem riesigen See auf, der vermutlich bis nach Mannheim reichte. Als der Damm brach, schoss eine �ber zehn Meter hohe Flutwelle durch das Rheintal. �hnliches k�nnte sich eines Tages wiederholen.

© Paul van den Bogaard und Hans-Ulrich Schmincke — **Laacher-See-Eruption**

Friedlich ruht der Laacher See in der sanft gewellten Hochfl�che der Eifel. 40 Kilometer s�dlich von Bonn und acht Kilometer westlich des Rheins gelegen, ist er ein idyllischer, wassergef�llter Krater. Von den zwei Millionen Touristen, die j�hrlich das weltber�hmte Kloster Maria Laach an seinem Ufer besuchen, ahnt wohl kaum jemand, dass hier vor 12 900 Jahren � am Ende der Altsteinzeit und kurz nach der letzten gro�en Vereisung � der gewaltigste Vulkanausbruch in Mittel- und Westeuropa innerhalb der letzten 10 0000 Jahre stattfand.

W�hrend der Hauptphase der Eruption, die vermutlich nur drei Tage dauerte, wurden 20 Kubikkilometer an Asche und erbsen- bis nussgro�en "Lapilli" � zu Bims erstarrte Fetzen aufgesch�umten Magmas sowie Schieferund Sandsteinfragmente vom alten Untergrund � aus dem Krater geschleudert. Das Auswurfmaterial k�nnte 200 Milliarden Bierf�sser von 100 Liter Fassungsverm�gen f�llen. Die Landschaft �stlich des Kraters, wo die Hauptmasse des Fallouts niederging, ver�nderte ihr Aussehen radikal. Eine Fl�che von 1400 Quadratkilometern, was etwa 20 0000 Fu�ballfeldern entspricht, wurde unter einer viele Meter dicken Bimsschicht begraben. In Kratern�he t�rmten sich die vulkanischen Auswurfprodukte (Tephra) teils mehr als 50 Meter hoch.

Die senkrecht nach oben steigende Eruptionswolke erreichte mehrfach H�hen von mehr als 20 Kilometern. Ascheregen ging �ber weiten Bereichen Mittel-, Nord- und S�deuropas nieder. Sogar noch in S�dschweden …

1. Flussbautechnisches

31.03.2009, Dipl-Ing. Michael Schindler

Ich habe den Artikel mit Interesse gelesen. Einige Dinge sind mir aber aufgefallen.

Bei der Blockade des Rheintals d�rfte es sich als Ablagerung eines pyroklastischen Stromes eher um einen H�gel als um einen steilen Damm (wie er etwa in der Hochwasserverbauung oder bei ehemaligen Endmorenen von Gletschern auftritt) gehandelt haben.

Deshalb ist v�llig klar, dass der See noch lange bestehen bleibt, denn das beim Dammbruch (verursacht vermutlich durch �berlauf an der unbefestigten Dammkrone) bewegte Dammmaterial kann aufgrund des geringen Gef�lles nicht sofort abtransportiert werden. Es ist daher zu erwarten, dass der Ablaufkanal durch Ansammlung abgetragenen Materials unterhalb des Dammes schnell so flach wird, dass ein weiterer Materialabtrag nicht m�glich ist.

Bei Bims wird aufgrund des geringeren spezifischen Gewichtes der Schuttkegel etwas flacher sein als die alpinen Bachschuttkegel (z.b. die beiden Halbinseln des Wolfgangsees in �sterreich). Bis zu dieser Neigung wird ein Damm schnell abgetragen, danach langsam.

Selbst ein Dammbruch bei einem Gletschersee, bei dem oft ein sehr steiler Abfluss hinter dem Damm liegt, so dass das Dammmaterial weit verfrachtet wird, verl�uft flussab nicht pl�tzlich wie ein Tsunami sondern eher wie ein schnell steigendes Hochwasser.

Die Autoren erw�hnen auch hohe Flie�geschwindigkeiten. Bei flachen Gew�ssern findet � speziell in Schuttablagerungen - oft eine Verlagerung des Flussbettes statt. Dadurch ist die Flie�geschwindigkeit im gerade nassen Teil des Tales hoch, ohne dass riesige Wasservolumen n�tig sind. Siehe z.B. die norditalienischen Fl�sse aus den Alpent�lern wie dem Tagliamento oder Livenza.

Weil ich gerade das Wasservolumen erw�hne: Auf S. 85 am Anfang steht: �Aber w�hrend der Laacher-See-Eruption wurde ja nicht mehr Wasser aus dem Oberlauf angeliefert�. Die Eruption war im Fr�hjahr und die Ascheablagerungen gingen Richtung Turin (Grafik Seite 82). Wenn man einige Millimeter Asche auf die im Fr�hjahr um diese Zeit noch gro�en schneebedeckten Gebiete der Alpen im Oberlauf streut, hat das sicher Auswirkungen auf die Abschmelzrate.

Zur Schichtenfolge auf S. 83 ist mir eingefallen, dass die mit ULST-A bezeichnete Schicht unterhalb des Bimsflo�es wahrscheinlich beim gleichen Auswurf entstanden ist wie das Bimsflo�. Der See hat nur einfach den schwimmf�higen Bims von den nicht schwimmf�higen Anteilen getrennt.

Einzelne Flutwellen k�nnten aufgrund des Bimsflo�es entstanden sein. Ich m�chte nur den Begriff �Eisstoߔ (http://de.wikipedia.org/wiki/Eissto%C3%9F) erw�hnen; andere schwimmende Festk�rper k�nnen das sicher auch.

Antwort der Redaktion:
Antwort der Autoren

Zur Dammform:
Es stimmt, dass die durch die pyroklastischen Str�me hervorgerufene Blockade des Rheins eher einem H�gel �hnelte. In den abstrahierenden Abbildungen haben wir der leichteren Erkennbarkeit wegen das Symbol eines technischen Dammes gew�hlt.

Zum Ablauf des Dammbruchs:
Wir k�nnen nachweisen, dass der Damm pl�tzlich gebrochen ist, vermutlich ausgel�st durch ein Erdbeben und dadurch getriggerte massive Wellenbewegung auf dem See. Sowohl anbrandende Wellen als auch das massive R�tteln k�nnten zu einer schnellen Korrosion des oberen Dammabschnitts beigetragen haben � also vermutlich wesentlich schneller, als man das von aufgestauten Gletscherseen kennt. Das Material ist ja auch viel leichter transportierbar. Der Damm wurde von den pyroklastischen Str�men so schnell aufgesch�ttet, dass er sicher schlecht konsolidiert war. Der Einwand, dass die Flutwelle rheinabw�rts wohl eher einem schnell steigenden Hochwasser ge�hnelt habe als einem Tsunami ist interessant. Wir werden diese Idee nochmals anhand des Sedimentberichts pr�fen.

Zu Wasservolumen und Flie�geschwindigkeiten bzw. Steigerung des Rheinabflusses durch verst�rkte Schneeschmelze in den Alpen:
Selbst ein sehr starkes nat�rliches Hochwasser h�tte niemals diese weitfl�chige �berflutung hervorrufen k�nnen. Praktisch alle Flie�rinnen auf der Aue des tieferen Neuwieder Beckens wurden von sehr schnell flie�endem Wasser �berflutet - nicht nur der aktive Hauptarm, sondern auch schon lange zuvor trocken gefallene (Vegetation!) Alt- und untergeordnete Seitenarme. Die Sedimentstrukturen der Flutablagerungen zeigen selbst in den zuvor trocknen Altarmen �berflutungsh�hen von 2 Meter an. Das erfordert enorme Wassermengen.
Wir benutzen das kontinuierliche Vollaufen des Stausees als �Wasseruhr�, um damit die Dauer einzelner Eruptionsereignisse, deren Ablagerungen mit den �berflutungssedimenten verzahnt sind, zu berechnen. Bisher gingen wir von einem konstanten Wasserinput durch den Rhein aus. Vermutlich erfuhr der Rheinzufluss in den See aufgrund des vom Leser genannten Effekts eine Steigerung, die wir ber�cksichtigen k�nnten. Anhand gew�sserkundlicher Jahrb�cher l�sst sich sicher nachvollziehen, in welchem Umfang eine in neuerer Zeit pl�tzlich eingetretene Schneeschmelze in den Alpen den Abfluss des Rheins erh�ht hat. Man m�sste au�erdem pr�fen, mit welcher Zeitverz�gerung dieser erh�hte Abfluss dann im Bereich des Neuwieder Beckens ankam. Au�erdem gibt es sicher Studien dar�ber, im welchem Umfang eine Aschenlage die Schneeschmelze beschleunigen kann.

Zur Entstehungsschichte der Bimsfl��e:
Das Magma hatte sich in der Magmakammer vor der Eruption chemisch differenziert. Das hei�t, dass bereits in der Schmelze schwebende Kristalle zum Boden des Magmareservoirs abgesunken sind, w�hrend sich Gase und leichte Elemente oben anreicherten. Bei der Eruption wurde das Reservoir sukzessive von oben nach unten entleert. Das hatte zur Folge, dass die zuerst eruptierten Bimspartikel fast kristallfrei und wegen des hohen Gasgehalts des Magmas hochpor�s sind. Die Bimspartikel nachfolgender Eruptionsintervalle werden zunehmend dunkler (aufgrund des zunehmenden Gehalts schwerer Elemente wie z. B. Eisen) und kristallreicher und ihre Porosit�t nimmt aufgrund der abnehmenden Gasmenge im Magma ab. Das hei�t, die Schwimmf�higkeit der Bimspartikel nimmt innerhalb der Bimslagerungen von unten nach oben ab. Die Bimse in ULST-A sind �berwiegend so kristallreich und dicht, dass sie nicht mehr schwimmen k�nnen. (Die chemisch bedingte Erh�hung der Partikeldichte wurde noch verst�rkt, indem es zum Schluss der Eruption zunehmend zu einem Kontakt des Magmas mit Wasser kam. Die extrem schnelle Abk�hlung verhinderte das Entweichen der Gase.) Die Bimsfl��e setzen sich daher ausschlie�lich aus Bimspartikeln der Eruptionsphasen LLST und MLST zusammen. Die Bimse wurden bei den st�rmischen �berflutungswellen, die durch den mehrfachen Bruch der D�mme bei Koblenz hervorgerufen wurden, aus den Falloutablagerungen in den Rinnen und vom Rand der Rinnen mobilisiert. Nach dem Fall von ULST-A konnte kaum mehr Material f�r die Bimsfl��e erodiert werden, da die sehr schweren ULST-A Sedimente als sch�tzende Decke �ber allem lagen.

2. Doch Tote durch Laacher Ausbruch?

23.04.2009, Dr. Rolf Pausch, K�ln

Der insgesamt spannende und anschauliche Beitrag �ber den letzten Ausbruch des Eifelvulkans hat mein besonderes Interesse gefunden. Dies auch aus folgenden Gr�nden:
Als Studenten haben wir ab 1968 in mehreren Kampagnen des K�lner Instituts f�r Ur- und Fr�hgeschichte einen steinzeitlichen Siedlungsplatz in G�nnersdorf oberhalb des Neuwieder Beckens ausgegraben, der von einer etwa meterdicken Schicht Bims des Laacher Ausbruchs �berdeckt war. Zutage kamen neben Steinwerkzeugen, bearbeiteten Knochen und gelochten Perlen vor allem ca. 250 Ritzzeichnungen auf Schieferplatten von Wildpferden und Mammut sowie 'Venus'-Darstellungen, die heute in der internationalen Fachwelt als G�nnersdorf-Typ bekannt sind. Erkennbar waren auch die Pfostenl�cher von zeltartigen Behausungen die mit Schieferplattenlage und Feuerstellen ausgestattet waren.
Die Fundschicht lag etwa 30 cm unterhalb der Bimsablagerung, ist also nicht direkt durch den Vulkanausbruch versch�ttet worden, wenngleich die Bimsschicht wesentlich zu ihrem Erhaltungszustand beigetragen hat. Sie ist also wohl etwa 1000 Jahre �lter als der Laacher Ausbruch.
Die Fundstelle lag auf einem exponierten Platz etwa 50 m �ber dem heutigen Flussbett mit einem herrlichen Blick in das Rheintal (was wir als Ausgr�ber beim abendlichen Bier au�erordentlich genossen haben). Diese Qualit�ten wussten auch die Steinzeitmenschen schon zu sch�tzen. Solche Pl�tze sind daher oft �ber Jahrtausende immer wieder genutzt worden. Wie die Funde zeigen, ist auch die von uns ausgegrabene Siedlungsstelle in G�nnersdorf offensichtlich nicht nur ein fl�chtiger Lagerplatz gewesen.
Die Aussage des Beitrags, der Laacher Ausbruch habe offenbar keinerlei Menschenleben gefordert, erscheint daher nicht sonderlich plausibel. Angesichts der weitr�umigen Verw�stung, die der Vulkan im Umkreis von vielen Kilometern angerichtet hat, ist es u.E. durchaus wahrscheinlich, dass auch aktuell genutzte Siedlungen und mithin auch die dort lebenden Menschen von dem Auswurfmaterial versch�ttet wurden. So wie unser damaliger Fundplatz zuf�llig bei Ausschachtarbeiten f�r den Keller eines Hauses entdeckt wurde, scheint es durchaus m�glich, dass unter den vielen Quadratkilometern, die von dem Auswurfmaterial bedeckt sind, noch ein steinzeitliches Pompeji zu finden ist.

Wir haben seinerzeit als zwar interessierte, aber fachfremde Studenten an den Grabungen mitgearbeitet. Die Ergebnisse sind durch den damaligen Grabungsleiter, Dr. Gerhard Bosinski, inzwischen emeritierter Professor f�r Ur- und Fr�hgeschichte, ausf�hrlich publiziert. Sie bilden den Kern des 'Museums f�r die Arch�ologie des Eiszeitalters' in Schloss Monrepos, Neuwied/Rhein.