Wissen

Steht Neapel auf einem riesigen Pulverfass?

Ein riesiger Magma-See breitet sich unter Süditalien aus. Er könnte im schlimmsten Fall in der Region um Neapel eine vulkanische Supereruption auslösen.

Blick auf den Vesuv von Neapel aus: Geologen fordern, dass die Gefahrenzone am Fuss des Vulkans vergrössert wird.

• Infografik
• Gebiet der Phlegräischen Felder

Das Fundament der Region Neapel liegt über einer Magma-Schicht, die dickflüssig ist wie kalter Honig. Es ist ein starres Gemisch, eine kilometerdicke Schicht, 1100 Grad heiss, in acht Kilometer Tiefe. Es ist die Quelle der Phlegräischen Felder westlich von Neapel und möglicherweise auch des Vesuvs, berichten Wissenschaftler um Aldo Zollo von der Universität Neapel. (Geophysical Research Letters Bd. 35, Seite L12306.)

Durch frühere Vulkanausbrüche ist die Erdkruste Süditaliens bereits brüchig geworden. Frisst sich ein Riss bis hinunter zu diesem Magma-See, kommt es zur Eruption. Wie aus einer geöffneten Mineralwasserflasche sprudelt dann das Magma aus der Tiefe. Schlimmstenfalls könnte es zu einer sogenannten Supereruption wie vor 39 000 Jahren kommen, als ganz Süditalien verwüstet wurde.

300-mal so viel Lava und Gestein wie beim Ausbruch des Mount St. Helens 1980 in den USA wurde damals in die Luft geschleudert. Sogar in Nordeuropa ging ein kniehoher Ascheregen nieder. Dunkle Wolken kühlten das Klima auf Jahre deutlich ab. Nach der Eruption stürzte der von Magma entleerte Boden grossflächig ein. Daher verrät kein klassischer Vulkankegel die Phlegräischen - «brennenden» - Felder, die geologisch gesehen ein Supervulkan sind. Dennoch sind die Auswirkungen des Vulkans westlich von Neapel vielerorts sichtbar. Der unterirdische Magma-See erhitzt Grundwasser, das in Fontänen aus dem Boden zischt. Und über die gelbbraunen Hügel wehen schweflige Dämpfe, die nach faulen Eiern riechen.

Gemeinsame Magma-Kammer

Mit Hilfe von Erdbebenmessungen und Sprengungen haben Zollo und seine Kollegen den Boden der Region nun quasi durchleuchtet. Künstliche Erschütterungen im Untergrund lassen seismische Wellen entstehen, die an Schichtgrenzen reflektiert werden. So können die Geologen die Reflexionen, welche die Konturen des Untergrunds abzeichnen, wie ein Strichmuster lesen.

Mit der gleichen Methode hatten italienische Forscher bereits 2001 unter dem Vesuv einen Magma-See entdeckt. Aldo Zollo vermutet nun, dass es sogar eine Verbindung gibt zu dem aufgespürten Reservoir der Phlegräischen Felder. Beide Magma-Seen würden von einer MagmaKammer in grösserer Tiefe gespeist.

Womöglich ist das Magma in jüngerer Zeit in Bewegung geraten. Satellitenmessungen zeigen, dass sich der Boden der Stadt Pozzuoli in den letzten Jahren deutlich aufgebläht hat, berichtet eine Gruppe um Elisa Trasatti vom Institut für Geophysik und Vulkanologie in Rom. (Geophysical Research Letters, Bd. 35, Seite L07308.) Bodenhebungen gelten als möglicher Vorbote eines Ausbruchs, denn Magma könnte Richtung Oberfläche geströmt sein. «Der Boden steht so hoch wie vor dem letzten Ausbruch des Vulkans im Jahr 1538», warnt Christopher Kilburn vom University College in London.

Aus Angst vor einer Eruption mussten bereits 1984 Tausende Bewohner die Altstadt von Pozzuoli verlassen. Die Innenstadt hatte sich seit 1982 um mehr als drei Meter gehoben. Nachdem Erdbeben Gebäude beschädigt hatten, wurde das Gebiet evakuiert. Seither war die Stadt wieder abgesunken - um mehrere Zentimeter im Jahr, unterbrochen von kurzen Hebungsintervallen.

Der Supervulkan unter der süditalienischen Erde bewegt die Landschaft seit Menschengedenken. Das beweisen drei Marmorsäulen auf dem Marktplatz von Pozzuoli. Die Bauwerke aus der Römerzeit tragen Spuren von Muscheln bis zu sieben Meter über dem Meeresspiegel. Doch nicht der Meeresspiegel veränderte sich seither, sondern das Land. Es wurde durch das «Atmen» der Phlegräischen Felder auf- und abbewegt.

Skepsis gegenüber Eruptionstheorie

In den vergangenen 2000 Jahren überschwemmte das Meer mehrfach den Marktplatz von Pozzuoli. Dreimal reichte das Wasser bis hoch an die Säulen heran: im 5., im 9. und im 14. Jahrhundert. Das interpretierten Forscher um Christophe Morhange von der Universität Aix-Marseille in Frankreich kürzlich aus der Analyse der Muschelreste. «Wahrscheinlich gab es weitere schwächere Schwankungen des Meeresspiegels, bei denen keine Spuren hinterlassen wurden», meint Morhange.

Bodenhebungen seien kein verlässliches Warnsignal für Vulkanausbrüche, sagt hingegen Bernd Zimanowski, Vulkanologe an der Universität Würzburg. Obwohl sich die Erde in Pozzuoli in den vergangenen Jahrhunderten ständig bewegte, gab es nur einen kleinen Ausbruch: 1538 spuckten die Phlegräischen Felder Lava und Asche vor den Toren der Stadt; 24 Menschen kamen zu Tode.

Es müsse nicht immer Magma sein, das den Untergrund hebt, meint Giuseppe De Natale vom Vesuv-Observatorium. Er macht Grundwasserströme für die aktuellen Bodenbewegungen verantwortlich. Andere Experten sehen im Aufblähen des Untergrundes gar ein Anzeichen, dass die Kraft des Vulkans langsam nachlässt: Das Magma in der Tiefe erstarre allmählich zu Gestein, vermutet Robert Bodnar vom amerikanischen Virginia Polytechnic Institute in Blackburg. Dabei dehne sich die Magma-Schicht aus und setze Wasser frei, was den Boden hebe.

Verkabelter Vesuv

Eine Supereruption sei vorerst nicht zu befürchten, sagt Bernd Zimanowski. Ein solcher Ausbruch würde sich Monate zuvor mit Erdbeben ankündigen. Selbst vor kleineren Ausbrüchen würde zunächst Magma aufsteigen und sich nahe der Oberfläche sammeln. Dieser Vorgang bleibe jedoch verborgen, sagt Bill McGuire vom University College in London. Der Geologe verweist auf den Vulkan Rabaul in Neuguinea, der 1980 erst 27 Stunden vor seinem vernichtenden Ausbruch Warnsignale zeigte.

Um einen Magma-Aufstieg unter dem Vesuv rechtzeitig zu erkennen, wurde der Vulkan verkabelt wie ein Intensivpatient. Doch selbst eine Warnung Tage vor einem Ausbruch sei nicht ausreichend, sagt Flavio Dobran vom Vesuv-Observatorium: «Mehr als eine Million Menschen leben näher als zehn Kilometer am Krater. Es ist unmöglich, sie alle rechtzeitig in Sicherheit zu bringen.» Er fordert breitere Strassen und sicherere Spitäler. Dobran befürchtet, dass es vor einem Ausbruch zu chaotischen Szenen kommt: «Es ist sehr schwierig, einen Evakuierungsplan für eine Region zu entwerfen, in der es schon im Alltag zu endlosen Verkehrsstaus kommt.»

Die Regierung ermuntert Anwohner mit einer Prämie von 25 000 Euro zum Wegzug aus der «Roten Zone» am Fusse des Vulkans, der am meisten gefährdeten Region mit 600 000 Bewohnern. Die Gefahrenzone müsse ausgeweitet werden, fordert Augusto Neri vom Nationalen Institut für Geophysik und Vulkanologie in Pisa. Die Zone sei aufgrund der Folgen des Ausbruchs von 1631 bestimmt worden, bei dem 4000 Menschen starben. Doch der Vulkan sei zu grösseren Eruptionen fähig. Im Magma-See unter dem Berg schlummert mehr Magma, als der Vulkan in den letzten 40 000 Jahren gefördert hat.