Isländische Sonnenauf- und -untergänge sind seit Neuestem in ein blutiges Rot getaucht. Über dem regen maritimen Treiben in Reykjaviks Hafen und der über der Stadt emporragenden Betonkirche Hallgrímskirkja lässt Vulkanasche den Himmel unheimlich wirken. Acht Wochen lang quoll aus einem Riss im Boden Lava, ausgehend vom Bárðarbunga-Vulkan, der rund 250 Kilometer von Reykjavik entfernt liegt. Auch Schwefeldioxid trat aus: 35 000 Tonnen pro Tag; mehr als die doppelte Menge, die aus allen Schornsteinen Europas quillt. Das Gas hat sich über Island ausgebreitet, den Einwohnern Atemprobleme beschert, und nicht wenige konnten ihr Haus nicht verlassen.

Auch Vulkanologen wundern sich über die Rekordmenge an Schadstoffen. Derzeit untersuchen sie in einem groß angelegten Versuch die Vulkanaktivität auf der ganzen Insel – und waren auf eine Wiederholung des Eyjafjallajökull-Ausbruchs von 2010 vorbereitet, der eine hoch aufgeblähte Aschewolke produzierte und in ganz Europa den Flugverkehr für einige Zeit zum Erliegen brachte. "Jeder hier hat eine große Aschewolke erwartet – und jetzt haben wir es mit etwas ganz anderem zu tun", erklärt Anja Schmidt, eine Atmosphärenforscherin der britischen University of Leeds, die die Ausbreitung vulkanischer Gase untersucht.

Für ein Projekt namens FUTUREVOLC ereignete sich die Eruption indes zu einem nahezu idealen Zeitpunkt. Die Initiative möchte mit Island als natürlichem Labor verstehen, wie Magma aus dem tiefen Inneren der Erdkruste an die Oberfläche gelangt. Zu diesem Zweck konzentrieren sich die Organisatoren auf vier der aktivsten Vulkane Islands – einer davon ist Bárðarbunga. Die Forscher speisen die Daten von Seismometern und GPS-Stationen in das Überwachungsnetz ein, das vom Icelandic Meteorological Office und der University of Iceland in Reykjavik unterhalten wird. So sammeln sich bis dato unerreicht detaillierte Messungen der Ereignisse vor und nach dem Ausbruch.

Der Lange Marsch

Am 16. August lösten Erdbeben Erschütterungen im Bárðarbunga aus. Zwei Wochen lang beobachteten Forscher, wie die seismische Aktivität von Nord nach Ost in Richtung zum Rand der Eiskappe, die den Vulkan bedeckt, marschierte. GPS-Stationen vermaßen, wie sich der Erdboden nach oben wölbte, als sich unterirdisch riesige Mengen an Magma verschoben. "Die Seismik zeigt uns Einzelheiten, das GPS zeigt uns das Volumen an", erklärt Kristín Vogfjörð, Seismologin am Icelandic Meteorological Office und stellvertretende Leiterin von FUTUREVOLC.

Satellitenbild der vulkanischen Aktivität
© NASA Earth Observatory / Jesse Allen
(Ausschnitt)
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Der Lavastrom hat längst das eisfreie Holuhraun-Plateau nördlich des Vulkans erreicht. Vulkanologen befürchten, dass sich der Ausbruch – wenn auch auf kleinerer Flamme – noch lange hinziehen könnte.

Das Magma kroch 45 Kilometer weit, wobei es abkühlte und eine unterirdische Platte formte, die als Erdwall bekannt ist. Am 29. August hatte es das Magma bis an den Rand der Eiskappe geschafft und begann damit, in die karge Ebene des "Holuhraun"-Lavafelds auszubrechen.

Seitdem spie der Vulkan mindestens einen halben Kubikkilometer Lava – im größten Lava produzierenden Ausbruch auf Island seit 1947. Vor allem überrascht Forscher die Unmenge an freigesetztem Gas, die man anhand der nach dem Ausbruch gesammelten Gesteinsbrocken abschätzen kann: Jede einzelne der Poren in den Brocken hatte Gas enthalten, das dann ausgetreten ist.

Je nach Windrichtung könnten die schwefeligen Gase des Holuhraun den gesamten europäischen Kontinent erreichen. In Österreich wurde bereits mehr Schwefel in der Luft registriert als zu irgendeinem anderen Zeitpunkt seit der Einführung strengerer Industrieabgas-Richtlinien in den 1980er Jahren.

FUTUREVOLC hat ein paar einfache Apparaturen zur Gasüberwachung an seinen Vulkanen platziert, darunter zwei Arten von Spektrometern am Holuhraun-Feld. Das eine misst SO2-Konzentrationen anhand der Absorption bestimmter Sonnenlichtwellenlängen durch das Gas; das zweite analysiert außerdem weitere Gase. Beide Gerätetypen sind für die Messungen allerdings auf Tageslicht angewiesen: Die zunehmende Dunkelheit des nordischen Winters wird ihren Nutzen stark einschränken, meint Sara Barsotti, eine Atmosphärenphysikerin des Icelandic Meteorological Office. Zudem wird es mit dem Wintereinbruch schon schwer genug werden, die entlegene Ausbruchsstelle überhaupt zu erreichen. Trotzdem werden Wissenschaftler versuchen, weiter möglichst viele Gasmessungen vor Ort vorzunehmen und sie mit den eher grob abgeschätzten Daten von Satelliten abzugleichen, so Barsotti.

Isländische Funktionäre versuchen sich nun daran, die Gefährdung durch Schwefelgase zu berechnen und deren Ausbreitung noch genauer vorhersagen zu lernen. Der Wetterdienst liefert mittlerweile schon tägliche Prognosen. Vor einigen Tagen war eine Schwefelkonzentration von 21 000 Mikrogramm pro Kubikmeter in der Stadt Höfn gemessen worden; die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt für eine zehnminütige Belastung nicht mehr als 500 Mikrogramm pro Kubikmeter.

Kein Mensch starb während des Ausbruchs, und die Wolke reicht auch nicht bis in die Stratosphäre, wo sie zu globalen Klimaverwerfungen führen könnte. Allerdings sorgen die bis heute emittierten Millionen Tonnen Schwefel für ein Giftgasexpositionsexperiment ohne Beispiel, meint Barsotti. Die dabei auf Island gelernten Lektionen dürften sich als hilfreich für das Verständnis der Gaslangzeitexposition in anderen Vulkanregionen wie Japan, Indonesien und Hawaii erweisen. Anfang 2000 waren die Anwohner rund um den Miyake-Jima-Vulkan in Japan evakuiert worden, als dieser in ähnlichem Ausmaß Schwefelgas zu emittieren begann.

Das letzte vergleichbare Ereignis auf Island war die als "Krafla-Feuer" bekannte Spalteneruption, die 1975 begann und mit Unterbrechungen bis 1984 andauerte, erinnert sich Freysteinn Sigmundsson, ein Vulkanologe an der University of Iceland und Koleiter von FUTUREVOLC. Wenn der aktuelle Ausbruch das Magma tief aus der Erdkruste abgreift, wie es Volumen und chemische Beschaffenheit der Lava bereits nahelegen, dann könnte auch er weitere Monate oder gar Jahre andauern.

"Dieser Ausbruch kommt gerade zur rechten Zeit für unser Projekt", meint Sigmundsson, wobei er dem roten Himmel Reykjaviks von seinem Bürofenster aus zuzwinkert. "Es ist noch kein Ende in Sicht."

Der Artikel ist im Original "Gas-spewing Icelandic volcano stuns scientists" in "Nature" erschienen.