Vulkane sind im Allgemeinen recht bewegungsfreudige Berge. Ihre Hänge kommen fast nie zu Ruhe. Sie rutschen, oft nur unmerklich, dann aber auch wieder in heftigen Schüben. Der Geophysiker Bernd Zimanowski untersucht solche instabilen Hänge. Die Erfahrung hat deutlich gemacht, wie gefährlich solche Bewegungen sein können.
Also der Ausbruch vom St. Helens hat das eigentlich gezeigt, der uns ja noch irgendwo in Erinnerung ist, dass solche Megarutschungen zu extrem heftigen Eruptionen führen können, also man muss hier ganz klar sagen: Es war nicht die Eruption, die diesen Bergrutsch hervorgerufen hat, sondern umgekehrt: Der Bergrutsch hat die Eruption hervorgerufen. Das ist eigentlich erst mit diesem Vorfall richtig klar geworden. Und somit gehört das Überwachen der Instabilitäten von Vulkanen spätesten seit da zum Standardprogramm.
Den eigentlichen Rutschungen gehen kaum merkliche Kriechbewegungen voran, sogenannte Mikrorutschungen. Die Veränderungen, die sie am Berg hervorrufen, kann man nur im Laufe der Jahre erkennen. Und doch sind es gerade jene kaum merklichen Bewegungen, die Professor Zimanowski nachweisen will.
Diese Mikrorutschungen kennzeichnen instabile Hänge. Instabile Hänge sind gleichzeitig die Quelle für katastrophale Rutschungen. Und um zunächst das Gefahrenpotential von solchen Hängen festzustellen, muss man die Instabilität klassifizieren können, und dann kann man ganz einfach sagen: Je mehr Mikrorutschung oder Mikrobewegung stattfindet, desto gefährlicher ist solch ein Hang auch für eine folgende katastrophale Rutschung.
Bisher wurden Mikrorutschungen mit Seismometern nachgewiesen. Man lauscht mit empfindlichen Mikrofonen in den Vulkan hinein. Die Ergebnisse sind allerdings nicht immer eindeutig. Schon ein etwas stärker Wind kann ähnliche Geräusche verursachen wie ein Rutschung. Professor Zimanowski bedient sich deshalb eines anderen Messverfahrens.
Unser Ansatz ist der, ein Phänomen zu nutzen, das darauf zurückzuführen ist, dass bei solchen Verschiebungen, bei solchen Massenverlagerungen elektrische Feldschwankungen auftreten, und zwar in dem einfachen Zusammenhang: Je mehr Masse in je kürzerer Zeit sich bewegt, desto stärker sind diese Feldschwankungen.
Und diese Feldschwankungen lassen sich messen. Das Phänomen kennt man aus dem Physik-Unterricht. Reibt man einen Gummistab an einem Katzenfell, lädt er sich elektrisch auf. Mit Erdschichten, die aneinander entlang gleiten funktioniert das ganz ähnlich. Aber nicht nur das Messverfahren der Würzburger Vulkanologen ist ungewöhnlich, sondern auch der Ort ihrer Untersuchungen. Ihr Versuchsberg produziert keine Lava, sondern - Trauben. Der Escherndorfer Lump ist ein Weinberg im Landkreis Kitzingen. Seit den 60er Jahren ist ein Teil seines Hanges in Bewegung geraten. Als Modell für die Forscher bietet er viele Vorteile. Zimanowski:
Ein Vorteil ist, dass wir eine ganz gleichmäßige Vegetation haben, dass wir also den Einfluss der Vegetation auf den rutschenden und nicht rutschenden Teil vernachlässigen können. Die Bearbeitung durch die Winzer ist gleich, die Beanspruchung ist gleich, die Exposition ist gleich, das Klima ist gleich. All diese Faktoren sind günstig.
Der Diplom-Ingenieur Wolfram Schuhmann betreut die Untersuchungen vor Ort. Er konnte zeigen, dass das Frühwarnsystem prinzipiell funktionert. Die Detektoren registrieren jede Mikrorutschung. Für ihn gilt es nun, die Signale der Felddetektoren auf den Hang am Weinberg zu eichen.
Dann haben wir drei Seismometer im Einsatz. Weiterhin noch eine Wetterstation mit Wetterparametern wie Bodenfeuchtigkeit, Luftgeschwindigkeit und dann arbeiten wir noch mit einer Vermessung, um den Weinberg im Prinzip vermessen zu können und direkte Veränderungen des Weinberg aufzeigen zu können.
Neben einer gewissen Beharrlichkeit im Auswerten all der Messdaten gehört zu seiner Arbeit auch eine große Portion Geduld. Schuhmann:
Also wir müssen natürlich gute Rutschungsereignisse abwarten, die können wir uns nicht aus der Tasche zaubern. Darauf müssen wir im Prinzip warten und sämtliche Daten, die wir erzeugen, natürlich untersuchen und analysieren.
Also der Ausbruch vom St. Helens hat das eigentlich gezeigt, der uns ja noch irgendwo in Erinnerung ist, dass solche Megarutschungen zu extrem heftigen Eruptionen führen können, also man muss hier ganz klar sagen: Es war nicht die Eruption, die diesen Bergrutsch hervorgerufen hat, sondern umgekehrt: Der Bergrutsch hat die Eruption hervorgerufen. Das ist eigentlich erst mit diesem Vorfall richtig klar geworden. Und somit gehört das Überwachen der Instabilitäten von Vulkanen spätesten seit da zum Standardprogramm.
Den eigentlichen Rutschungen gehen kaum merkliche Kriechbewegungen voran, sogenannte Mikrorutschungen. Die Veränderungen, die sie am Berg hervorrufen, kann man nur im Laufe der Jahre erkennen. Und doch sind es gerade jene kaum merklichen Bewegungen, die Professor Zimanowski nachweisen will.
Diese Mikrorutschungen kennzeichnen instabile Hänge. Instabile Hänge sind gleichzeitig die Quelle für katastrophale Rutschungen. Und um zunächst das Gefahrenpotential von solchen Hängen festzustellen, muss man die Instabilität klassifizieren können, und dann kann man ganz einfach sagen: Je mehr Mikrorutschung oder Mikrobewegung stattfindet, desto gefährlicher ist solch ein Hang auch für eine folgende katastrophale Rutschung.
Bisher wurden Mikrorutschungen mit Seismometern nachgewiesen. Man lauscht mit empfindlichen Mikrofonen in den Vulkan hinein. Die Ergebnisse sind allerdings nicht immer eindeutig. Schon ein etwas stärker Wind kann ähnliche Geräusche verursachen wie ein Rutschung. Professor Zimanowski bedient sich deshalb eines anderen Messverfahrens.
Unser Ansatz ist der, ein Phänomen zu nutzen, das darauf zurückzuführen ist, dass bei solchen Verschiebungen, bei solchen Massenverlagerungen elektrische Feldschwankungen auftreten, und zwar in dem einfachen Zusammenhang: Je mehr Masse in je kürzerer Zeit sich bewegt, desto stärker sind diese Feldschwankungen.
Und diese Feldschwankungen lassen sich messen. Das Phänomen kennt man aus dem Physik-Unterricht. Reibt man einen Gummistab an einem Katzenfell, lädt er sich elektrisch auf. Mit Erdschichten, die aneinander entlang gleiten funktioniert das ganz ähnlich. Aber nicht nur das Messverfahren der Würzburger Vulkanologen ist ungewöhnlich, sondern auch der Ort ihrer Untersuchungen. Ihr Versuchsberg produziert keine Lava, sondern - Trauben. Der Escherndorfer Lump ist ein Weinberg im Landkreis Kitzingen. Seit den 60er Jahren ist ein Teil seines Hanges in Bewegung geraten. Als Modell für die Forscher bietet er viele Vorteile. Zimanowski:
Ein Vorteil ist, dass wir eine ganz gleichmäßige Vegetation haben, dass wir also den Einfluss der Vegetation auf den rutschenden und nicht rutschenden Teil vernachlässigen können. Die Bearbeitung durch die Winzer ist gleich, die Beanspruchung ist gleich, die Exposition ist gleich, das Klima ist gleich. All diese Faktoren sind günstig.
Der Diplom-Ingenieur Wolfram Schuhmann betreut die Untersuchungen vor Ort. Er konnte zeigen, dass das Frühwarnsystem prinzipiell funktionert. Die Detektoren registrieren jede Mikrorutschung. Für ihn gilt es nun, die Signale der Felddetektoren auf den Hang am Weinberg zu eichen.
Dann haben wir drei Seismometer im Einsatz. Weiterhin noch eine Wetterstation mit Wetterparametern wie Bodenfeuchtigkeit, Luftgeschwindigkeit und dann arbeiten wir noch mit einer Vermessung, um den Weinberg im Prinzip vermessen zu können und direkte Veränderungen des Weinberg aufzeigen zu können.
Neben einer gewissen Beharrlichkeit im Auswerten all der Messdaten gehört zu seiner Arbeit auch eine große Portion Geduld. Schuhmann:
Also wir müssen natürlich gute Rutschungsereignisse abwarten, die können wir uns nicht aus der Tasche zaubern. Darauf müssen wir im Prinzip warten und sämtliche Daten, die wir erzeugen, natürlich untersuchen und analysieren.