Manche Vulkane sprechen miteinander – dann lauschen diese Forscher ihnenOb in Alaska, Island oder der griechischen Ägäis: Weltweit verfolgen Wissenschafter den Weg des Magmas zwischen miteinander verbundenen Vulkanen. Das könnte die Vorhersage von Ausbrüchen verbessern.Robin George Andrews30.07.2026, 05.30 Uhr9 LeseminutenNach dem Ausbruch des Novarupta in Alaska im Jahr 1912 entstand dort ein neuer Lavadom.M. Fitz / National Park ServiceIm Sommer 1912 erfuhr Robert Fiske Griggs, dass auf Kodiak, einer bewohnten Insel vor der Küste Alaskas, die Apokalypse begonnen hatte. Im Jahr darauf leitete Griggs, ein Botaniker an der Ohio State University, die erste von mehreren Expeditionen auf die Insel. Dort bot sich ihm und seinem Team ein beunruhigender Anblick: Kodiak war unter einer 30 Zentimeter dicken Ascheschicht begraben. Nicht nur die Insel war betroffen. Auf dem Festland stiess die russbedeckte Landschaft immer noch giftige Gase aus – auf einem Vulkan namens Mount Katmai, der zuvor mehrere Gipfel gehabt hatte.Optimieren Sie Ihre BrowsereinstellungenNZZ.ch benötigt JavaScript für wichtige Funktionen. Ihr Browser oder Adblocker verhindert dies momentan.Bitte passen Sie die Einstellungen an.Die Umgebung des Vulkans war einst von einem üppigen Flusstal geprägt. Griggs schrieb später, bei seinen Vermessungsmissionen habe er festgestellt, dass es dort «von Hunderten, nein Tausenden – buchstäblich Zehntausenden – von aufsteigenden Rauchschwaden wimmelte . . . Einige stiessen Dampfsäulen aus, die sich tausend Fuss in die Höhe erhoben, bevor sie sich auflösten.» Der Ort brodelte und zischte jahrzehntelang und wird noch immer das «Tal der zehntausend Rauchschwaden» genannt.Griggs und seine Expeditionskameraden durchwanderten die Nachwirkungen des gewaltigsten Vulkanausbruchs des 20. Jahrhunderts. Der 60-stündige Ausbruch hatte einen Grossteil des pazifischen Nordwestens in pechschwarzen Schnee gehüllt. Die durch den Ausbruch freigesetzten Partikel hielten sich so lange in der Atmosphäre, dass die Durchschnittstemperaturen auf der Nordhalbkugel über ein Jahr lang um 1 Grad Celsius sanken.Der Ausbruch kühlte nicht nur die Luft ab und versengte nicht nur ein ganzes Netz von Tälern, er liess auch zwei der drei Gipfel des Mount Katmai einstürzen – in einen Kessel von 1 Kilometer Tiefe und 2,5 Kilometer Durchmesser. Es schien klar, was geschehen war: Der Katmai hatte den grössten Teil seines Magmas freigesetzt und einen riesigen Abgrund hinterlassen.Der Ausbruch ereignete sich an einem unerwarteten OrtDoch manchmal liegt die Wahrheit im Verborgenen. In den 1950er Jahren fertigte Garniss Curtis, ein Geologe an der University of California, Berkeley, eine detaillierte geologische Kartierung von Katmai und seiner Umgebung an. Sie ergab, dass der Ausbruch nicht aus den inzwischen eingestürzten Gipfeln des Vulkans erfolgte, sondern aus einer Öffnung in der Erdkruste 10 Kilometer westlich davon. Sie war zuvor noch nie gesichtet worden.Nach umfangreichen Feldforschungen kamen die Wissenschafter zu einem Schluss: Zwei Drittel von Katmai waren verschwunden, weil diese Öffnung Magma von Katmai gestohlen hatte. Dieser Gedanke war allerdings umstritten. Denn man hatte immer angenommen, dass Vulkane unabhängig voneinander agieren und nur ihre eigenen Vorräte an geschmolzenem, zum Ausbruch fähigem Gestein anzapfen. Katmai und die Öffnung, die den Namen Novarupta erhielt, lieferten den ersten echten Hinweis darauf, dass Vulkane miteinander verbunden oder «gekoppelt» sein könnten.Im vergangenen Jahrzehnt haben Forscher dank verbesserten Sensoren und Techniken sowie einem tieferen wissenschaftlichen Verständnis weitere gekoppelte Vulkane identifiziert – von Hawaii bis Griechenland und von Japan bis Island. Jede Kopplung sei einzigartig, sagte Diana Roman, eine Vulkanologin der Forschungsstiftung Carnegie Science in Washington. Doch im Grunde genommen «scheinen gekoppelte Vulkane miteinander zu kommunizieren». Durch anhaltende Forschung lernen Wissenschafter nun zu verstehen, was sie einander sagen.Stellen Sie sich Magma wie eine Suppe in der Hölle vor: eine heisse Mischung aus festen Kristallen und geschmolzenem, mit Gasen gefülltem Gestein. Ähnlich wie Suppe gibt es Magma in verschiedenen Varianten. Manchmal ist es von einer Verbindung namens Siliziumdioxid durchsetzt, was es dick und zäh wie Öl macht. Manchmal enthält es wenig Siliziumdioxid, wodurch es flüssig wie heisser Honig wird. Dringt Magma an die Erdoberfläche, wird es gewöhnlich als Lava bezeichnet.Unabhängig von seinen Bestandteilen ist Magma von Natur aus leichter als umgebendes Gestein, was einen starken Auftrieb hervorruft. Im Allgemeinen «sollte Magma nach oben steigen», sagte Falk Amelung, Geophysiker an der University of Miami. Novaruptas «Magma-Diebstahl» lieferte allerdings den ersten Hinweis darauf, dass geschmolzenes Gestein vielleicht beweglicher ist, als Wissenschafter bisher angenommen hatten.Die Wanderung muss also nicht immer nach oben gerichtet sein. «Wir haben so intensiv darüber nachgedacht, wie Magma aus der Tiefe an die Oberfläche gelangt, dass wir das Problem vielleicht auf eine Dimension reduziert haben», sagte David Pyle, Vulkanologe an der Universität Oxford.Dass Katmai nicht für die Katastrophe von 1912 verantwortlich war, entdeckten Forscher, als sie in den 1950er Jahren den Ascheregen des Ausbruchs kartierten. Die Asche bildete kein konzentrisches Muster um Katmai, sondern sie umrandete Novarupta.Weitere Belege lieferten Untersuchungen von Vulkangestein am Katmai, sogenannten Andesiten und Daziten, die dieselbe chemische Zusammensetzung aufwiesen wie das aus Novarupta herausgeschleuderte Gestein. «Es passt perfekt», sagte John Eichelberger, Vulkanologe und Forscher für Naturgefahren an der University of Alaska in Fairbanks. Zudem entsprach das Volumen des beim Katmai-Einsturz entfernten Gesteins fast genau dem Volumen des aus Novarupta herausgeschleuderten Gesteins.Novarupta und Katmai sind miteinander verbundenGeologen gehen nun davon aus, dass sich das Magma unterhalb von Katmai mehrere Kilometer seitwärts bewegte, bevor es bei Novarupta austrat. «Es steht ausser Frage, dass es eine direkte Verbindung zwischen Novarupta und Katmai gibt», sagte Eichelberger.Doch warum sich das Magma auf diese Weise bewegte, weiss niemand genau. Vielleicht gebe es eine Ähnlichkeit mit der Aktivität in einem artesischen Brunnen, bei der unterirdische Flüssigkeiten unter Druck auf natürliche Weise aus einer neuen Öffnung austräten, sagte Eichelberger. Falls dies so war, wurde die Öffnung bei Novarupta wahrscheinlich durch einen unkontrollierten Strom aufsteigenden Magmas geschaffen, der sich seinen Weg durch die Erdkruste bahnte. Dies öffnete einen Kanal, in welchem ein geringer Druck herrschte, und das Magma von Katmai bewegte sich seitwärts darauf zu.Da der Ausbruch nicht mit modernen Messgeräten überwacht wurde, können Wissenschafter nur Vermutungen darüber anstellen, was genau passiert ist. Um Belege dafür zu sammeln, dass Magma zwischen miteinander verbundenen Vulkanen fliessen kann, müssten sie den Vorgang mit Hightech-Sensoren in Echtzeit erfassen. Genau das haben sie im Jahr 2014 getan.Auch auf Island kommunizieren zwei VulkaneIsland ist eine schwimmende Festung aus Vulkanen. Das liegt unter anderem daran, dass das Land auf der Grenze zweier auseinanderdriftender tektonischer Platten liegt; es wird ständig in zwei Richtungen auseinandergezogen.Im Jahr 2014 schien eine Zunahme von Erdbeben unter dem kesselartigen Vulkan Bardarbunga darauf hinzudeuten, dass ein Ausbruch unmittelbar bevorstand. Doch die Beben wanderten von Bardarbunga weg. Schliesslich sprudelte Lava aus mehreren Spalten im Bereich eines anderen Vulkans namens Askja, an einem Ort namens Holuhraun – 45 Kilometer entfernt.In der Nähe des isländischen Vulkans Bardarbunga sind am 2. September 2014 Lavafontänen zu sehen.Armann Hoskuldsson / ReutersWissenschafter haben damit zum ersten Mal beobachtet, dass Magma so weit von einem Vulkan zum nächsten gewandert ist. Das sei «eine wirklich lange Strecke, die das Magma seitlich zurücklegen musste», sagte Kristin Jonsdottir, Leiterin der Abteilung für die Überwachung von Naturgefahren beim isländischen Wetterdienst.Im Jahr 2020 begannen Erdbeben in einem anderen Teil des Inselstaates – auf der Halbinsel Reykjanes. Wissenschafter bestückten das Gebiet mit Sensoren. Sie ermöglichten es ihnen, die unterirdische Bewegung des Magmas mit bemerkenswerter Präzision zu verfolgen. Sie setzten Seismometer ein, die die Geräusche des Magmas aufzeichnen können, wenn es durch die Erdkruste bricht. Andere Instrumente massen, wie sich die Form des Bodens veränderte.Kurz nachdem sie die Messgeräte eingerichtet hatten, erwachte das Fagradalsfjall-Spaltsystem der Halbinsel zum ersten Mal seit rund acht Jahrhunderten zum Leben. In den Jahren 2021 bis 2023 brach es mehrere Male aus. Dann, Ende 2023, übernahm ein anderes Spaltsystem namens Svartsengi. Dort kam es alle paar Monate zu einer Eruption, während Fagradalsfjall versiegte.«Sie sind nie gleichzeitig aktiv», sagte Jonsdottir. «Dass sie sich so abwechseln, ist sehr verdächtig.» Es schien, als seien Fagradalsfjall und Svartsengi, genau wie Bardarbunga und Askja, miteinander verbunden.In Kalifornien wollte ein Geophysiker Erdbeben erkennenJenseits des Atlantiks arbeitete ein anderer Wissenschafter schon lange an Werkzeugen, um diese magmatischen Verbindungen in eine Karte zu übertragen – und zwar in Kalifornien.Um Magma zu verfolgen, registrieren Wissenschafter seit Jahrzehnten Erdbeben in dem betroffenen Gebiet. Doch oft war diese Arbeit mühsam und ungenau. Bis vor kurzem konnten Wissenschafter nur manuell Diagramme seismischer Aufzeichnungen durchgehen, um Erschütterungen zu erkennen, und dann anhand dieser Daten die Bewegungen des Magmas nachverfolgen, die sie verursacht hatten. Viele der subtileren Beben, die im Hintergrundrauschen untergingen, waren für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar.In den 2010er Jahren wollte Zach Ross, Geophysiker am California Institute of Technology, den Prozess der Erdbebenerkennung verbessern. Er trainierte ein Programm für maschinelles Lernen anhand verschiedener seismischer Aufzeichnungen, die über einen Zeitraum von zehn Jahren in ganz Kalifornien aufgezeichnet worden waren.Nach dem Training konnte das Programm zehnmal so viele Erdbeben identifizieren, wie dies Menschen mithilfe ihrer seismischen Untersuchungen vermocht hatten. Infolgedessen leuchteten überall auf den Karten von Kalifornien zuvor unsichtbare Verwerfungsnetze auf – gleichsam wie ein Feuerwerk.Als Nächstes testete Ross eine neue, weiterentwickelte Version seiner Algorithmen zur Erdbebenerkennung an Daten aus Hawaii. Ähnlich wie Island ist Hawaii voller Vulkane. Viele davon sind erloschen oder ruhend. Doch zwei von ihnen, der Kilauea und der Mauna Loa, sind nach wie vor zu zerstörerischen und tödlichen Eruptionen fähig.Sind Kilauea und Mauna Loa gekoppelt?Vulkanologen nahmen bis anhin überwiegend an, dass Kilauea und Mauna Loa unabhängig voneinander agieren. Die chemische Zusammensetzung ihrer Lava könnte unterschiedlicher kaum sein. Auch gab es keine überzeugenden Hinweise darauf, dass ein Ausbruch eines der beiden Vulkane den anderen beeinflussen könnte.Im Jahr 2019 kam es in der Nähe des Kilauea, tief unterhalb der Stadt Pahala, zu heftigen seismischen Aktivitäten. Ross speiste Aufzeichnungen der Erschütterungen in seine Algorithmen ein, um eine 3-D-Karte zu erstellen. Dabei entdeckte er ein riesiges System von Gängen.Im Zentrum dieses magmatischen Kreislaufsystems befand sich eine Reihe horizontaler Reservoirs, die als Pahala-Sill-Komplex bezeichnet werden. Von diesen Reservoirs gingen zwei Adern ab. Die eine führte zum Kilauea, die andere in Richtung Mauna Loa. «Ich erinnere mich noch sehr genau daran, wie wir alle reagierten, als wir das zum ersten Mal in meinem Büro sahen», sagte Ross. «Es war ein ziemlicher Schock.»Die Vorstellung, dass die beiden Vulkane eine gemeinsame, tiefer liegende Magmaquelle hatten, aber zwei chemisch differierende Typen von Lava ausbrachen, bereitete den Leuten «wirklich Unbehagen», wie Roman sagte. Doch die seismischen Beweise liessen sich unmöglich ignorieren: Die Vulkane schienen miteinander verbunden zu sein.Ihre Verbindung scheint anders zu sein – unbeständiger und wechselhafter – als die zwischen sonstigen gekoppelten Vulkanen. Manchmal, ähnlich wie bei den Vulkanen Islands, brechen die Vulkane auf Hawaii abwechselnd aus. Das könnte daran liegen, dass der eine Vulkan so riesige Mengen Magma aus der gemeinsamen Quelle entnimmt, dass für den anderen nicht mehr viel übrig bleibt.In anderen Fällen brechen aber beide gleichzeitig aus. Dann könnte es so sein, dass sich das magmatische Herz, das sie verbinde, mit so viel Magma fülle, dass beide Vulkane «aufgeladen» würden, so Roman.In der griechischen Ägäis kann es Vulkanausbrüche gebenSantorin ist eine halbmondförmige griechische Insel mit einer ruppigen vulkanischen Vergangenheit. Der katastrophalste Ausbruch des Inselvulkans um 1600 v. Chr. trug zum Untergang der seefahrenden minoischen Zivilisation bei. Heute wachsen zwei kleine neue Vulkane aus der Bucht empor. Ein weiterer namens Kolumbo lauert unter Wasser direkt vor der Küste – er kann furchterregende Tsunamis und Wolken aus erstickenden Gasen erzeugen.Vom Dorf Fira auf Santorin sieht man die Vulkaninsel Nea Kameni.Nicolas Economou / ReutersKein Wunder also, dass Wissenschafter die Region umfassend überwachen. Im Jahr 2024 begann ein neues deutsch-griechisches Projekt namens Multi-Marex, Sensoren zu installieren, nicht nur an Land, sondern auch auf dem Meeresboden rund um Santorin. Die Bemühungen hätten sich fast sofort ausgezahlt, sagte Jonas Preine, Vulkanologe an der Woods Hole Oceanographic Institution. Per Zufall begann die Region Ende Januar 2025 zu beben.Starke Erdstösse erschütterten Santorin, und viele Einwohner flohen aus Angst vor einem Vulkanausbruch. «Sie waren sehr besorgt», sagte Preine. Doch nach einigen Wochen liessen die Beben nach. Gleichzeitig schrumpften sowohl Santorin als auch Kolumbo.Was war passiert? Die tektonische Struktur der Ägäis ist unübersichtlich, voller sich kreuzender Verwerfungen und unzähliger Vulkane. Das macht es extrem schwierig, die Vorgänge in der Tiefe zu entschlüsseln. Doch Wissenschafter, die Multi-Marex-Daten mithilfe von maschinellem Lernen analysierten, fanden schnell eine Erklärung: Ein Magmastrom war aus grosser Tiefe bis auf etwa 3 Kilometer unter die Oberfläche aufgestiegen. Das Magma hatte nicht genug Schwung, um bis an die Oberfläche vorzudringen. Einen Teil seines geschmolzenen Gesteins schien es von anderswo zu beziehen.Ein anderes Magma-Reservoir in der Erdkruste, von dem man annahm, dass es Kolumbo speiste, schrumpfte, als seine Reserven zur Neige gingen. Es schien sich zweifellos um einen weiteren Fall von vulkanischer Kopplung zu handeln. Das Team hofft, dass das verbesserte Verständnis dazu führt, dass sich die vulkanische Aktivität von Santorin und Kolumbo künftig genauer vorhersagen lässt.In Griechenland und auf Hawaii sowie an anderen Orten wie Zentralafrika und Japan suchen Forscher jetzt nach weiteren Gruppen miteinander verbundener Vulkane. Sie wissen inzwischen, dass Vulkane eine Vielzahl gekoppelter Verhaltensweisen zeigen können – abwechselnde Eruptionen ebenso wie gleichzeitige.Sie wissen auch, dass gekoppelte Vulkane nicht unbedingt die gleiche Art von Lava oder Eruptionen hervorbringen. Und sie wissen, dass sie die Wanderungen, die Magma auf seinem Weg an die Oberfläche unternehmen kann, nicht unterschätzen dürfen – ebenso wenig wie die Tiefe der Verbindung zwischen den Vulkanen.Dieser Artikel ist ursprünglich im «Quanta Magazine» erschienen. Die unabhängige Publikation wird von der Simons Foundation unterstützt. Übersetzt und bearbeitet von Sven Titz.Passend zum Artikel