Europas einziger Supervulkan nähert sich Schritt für Schritt dem nächsten Ausbruch, und der kommt vermutlich bald – das ist die neueste Hypothese in der langjährigen Debatte um die Aktivität der Phlegräischen Felder nahe Neapel. Nach einer 400-jährigen Pause ist der große Krater am Stadtrand von Neapel im Jahr 1950 wieder aktiv geworden, drei Phasen häufiger Erdbeben wechselten sich mit ruhigen Episoden ab, und der Erdboden im Krater hat sich um mehrere Meter gehoben. Seither diskutieren Fachleute, wie nahe der Supervulkan der nächsten Eruption ist.

Näher als man bisher dachte, schreiben jetzt Christopher R. J. Kilburn vom University College London und Giuseppe De Natale und Stefano Carlino vom Vesuv-Observatorium in "Nature Communications". Sie haben die Muster von Bodenhebung und Erdbeben mit jenem der Krater von Rabaul und der Kanareninsel El Hierro verglichen. Speziell Rabaul und die Campi Flegrei sind vergleichbar groß und die einzigen in historischer Zeit aktiven Supervulkane, El Hierro war vor der letzten Eruption 2011 ebenfalls einige hundert Jahre inaktiv. Demnach gebe es an solchen Kratern zwei verschiedene Typen von Bodendeformationen – und am Übergang zwischen beiden steige die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs stark an. Die Campi Flegrei, so die Forscher, seien jetzt an ebendiesem kritischen Punkt.

Supervulkane können auch klein

Dabei geht es nicht so sehr um potenziell welterschütternde Ereignisse, die der Begriff Supervulkan heraufbeschwört, sondern um Eruptionen wie jene aus dem Jahr 1538, bei der binnen sieben Tagen ein mehr als 130 Meter hoher Aschekegel namens Monte Nuovo entstand. Eine Wiederholung einer solchen Eruption würde vermutlich große Teile der Stadt Pozzuoli dauerhaft unbewohnbar machen. In der Region ist man sich der Gefahr durch Vulkane und Erdbeben sehr bewusst: Während der letzten Unruhephase in den 1980er Jahren des 20. Jahrhunderts evakuierte man vorsorglich die Hälfte der etwa 80 000 Einwohner der Stadt, eine Maßnahme, die von vielen Betroffenen als falscher Alarm empfunden wurde.

Umso wichtiger für die zukünftige Gefahreneinschätzung ist deswegen die Frage, ob die Erdbebenphasen Einzelereignisse sind, die man nach ihrem Ende getrost abhaken kann – oder ob sie eine Art Countdown zur nächsten Eruption sind. Kilburn und sein Team vertreten letztere Position: Die Phasen der Aktivität, schreiben sie, gehören zu einer "langfristigen evolutionären Sequenz", in der sich Spannung und Schäden in der Kruste über der Magmakammer anhäufen. Bei jeder Erdbebenphase werde Magma aus dem tiefen Reservoir nach oben gedrückt und breite sich in einem Lagergang aus, einer horizontalen, pfannkuchenförmigen Formation zwischen den Schichten der Erdkruste. So ein Magmapfannkuchen ist einige Meter dick und liegt nur ein paar hundert Meter unter der Oberfläche, so dass er recht schnell abkühlt.

Doch die Spannung im Gestein bleibt bestehen, erklären die drei Wissenschaftler, und mit jedem Magmaaufstieg werde die Kruste stärker gestresst. Zu Anfang, so das Modell, verforme sich das Gestein elastisch – was man an einem exponentiellen Zusammenhang zwischen Erdbebenzahl und Spannung erkenne. Ab einem bestimmten Punkt jedoch bricht das Gestein und beginnt sich entlang von Verwerfungen zu verschieben.

Verräterische Landhebung

In dieser zweiten, der spröden Phase, steigt die Bebenzahl nur noch linear mit der Spannung, und die große Zahl der Verwerfungen bietet dem Magma viel mehr Wege an die Oberfläche. Nach dieser Hypothese ist es auch keineswegs Zufall, dass der letzte Ausbruch nach etwa einem Jahrhundert der Unruhe geschah – diese Zeitspanne spiegelt die Art und Weise wider, mit der die Erdkruste in Kampanien auf steigende Spannung reagiert. Die Campi Flegrei seien nun am Übergang zu dieser zweiten, gefährlicheren Phase.

Anhand der von ihnen postulierten Gesetzmäßigkeit berechnen die Forscher, dass ein Ausbruch akut droht, wenn sich der Boden um Pozzuoli in einer weiteren Aktivitätsphase noch einmal um einen bis acht Meter hebt. Für die Campi Flegrei ein Klacks: Seit Beginn der aktuellen Aktivität ist das Zentrum des Kraters bereits um etwa vier Meter nach oben gestiegen. Dem Krater bei Neapel eine baldige, oft katastrophale Eruption zu prophezeien, ist allerdings gute Tradition in der Debatte. Erst im Dezember 2016 kamen Fachleute in einer Veröffentlichung bei "Nature Communications" zu dem Schluss, die große Magmakammer des Kraters in mehreren Kilometer Tiefe nähere sich einem kritischen Punkt, ab dem ausperlendes Gas eine große Eruption auslöst.

Ähnliche Warnungen rief zuvor aber auch eine zeitliche Analyse der Aktivitätsmuster der Caldera hervor, und schon im Jahr 2009 galt als wahrscheinlich, dass ein Ausbruch in den nächsten Jahrzehnten droht. Die Apokalypse ist allerdings schon rein statistisch nicht zu erwarten: Zwar würde ein großer Ausbruch wie vor 15 000 oder gar 37 000 Jahren große Teile Europas mit Asche bedecken. Aber wie die Schlackenkegel und Krater in der Gegend von Pozzuoli zeigen, sind kleine Ausbrüche innerhalb der Caldera ungleich häufiger.