Wenn Magmabewegungen unter der Erdoberfläche auftreten oder Magma in einen Vulkankegel aufsteigt, verändert die Oberfläche eines Feuerberges häufig seine Form. Hunderte von oberflächlichen Rissen oder tiefen Falten, die häufig mehrere hundert Meter Länge haben können, entwickeln sich dann in wenigen Stunden oder Tagen. Erhebungen, Absenkungen, Neigungen, das Entstehen von Wölbungen und Buckeln sind nur einige Beispiele für die Phänomene, die in diesem Zusammenhang auftreten können und die von einem erfahrenen Vulkanwissenschaftler teilweise schon mit bloßem Auge erkannt werden.
Häufig aber entdeckt man solche Veränderungen nur mithilfe präziser Überwachungstechniken. Die Methoden, die die Wissenschaftler verwenden, um diese Deformationen zu überwachen, sind vielfältig. Manchmal reicht schon ein einfaches Stahlband aus, um festzustellen wie sich Bodenrisse mit der Zeit verbreitern. Auch eine simple aufgesprühte orangene Linie, wie hier bei Messungen am Mount St. Helens in den USA, kann hilfreich sein. Die Wissenschaftler hatten an diesem Vulkan im August 1982 eine große Anzahl an schmalen Bodenrissen im Kraterboden entdeckt und mit Farbe markiert. Bereits zwei Tage nach der Markierung konnte man die Bewegung und Veränderung der Risse an den gekrümmten Linien deutlich erkennen. Diese Kraterdeformation wurde, wie man im Rahmen der Überwachung herausfand, durch aufsteigendes Magma ausgelöst. Wie wichtig es sein kann, auch solch minimale Veränderungen des Bodens zu registrieren, stellte sich am Mount St.Helens nur wenige Tage später heraus: Am 18. August 1982 kam es zu einer heftigen Eruption.
Millimetergenau dank elektromagnetischer Wellen Electronic-Distance-Meter
Aber es gibt auch komplexere Methoden, Deformationen des Vulkangebäudes zu erkennen. Um Veränderungen der horizontalen Entfernung zu messen, setzt man beispielsweise sogenannte „Electronic-Distance-Meters“ (EDM) ein. Ein EDM ist ein Instrument, mit dem man sowohl elektromagnetische Signale senden als auch empfangen kann. Abhängig von der Entfernung zwischen EDM und reflektierendem Objekt, verschiebt sich die Phase der elektromagnetischen Wellen. Das Gerät misst die Phase des ursprünglichen und des empfangenen Signals und registriert das Ausmass der entstandenen Verschiebung. Wie hier am Kilauea Vulkan auf Big Island/Hawaii kann mithilfe des Electronic-Distance-Meter die Entfernung bis zum Horizont präzise überprüft und bei Veränderungen gegebenenfalls auf Magmabewegungen geschlossen werden.
Ein EDM kann aber auch dazu verwendet werden, die Entfernung zwischen verschiedenen Höhenpunkten an einem Vulkanberg zu überprüfen.
Hinsichtlich Reichweite und Präzision zeigen die verschiedenen EDMs große Unterschiede. Im Rahmen der Vulkanüberwachung werden vorrangig EDMs verwendet, die eine Reichweite bis zu 50 Kilometern haben. Die Genauigkeit der Messungen ist enorm, lediglich Abweichungen von wenigen Millimetern sind bisher festgestellt worden.
Stand: 19.04.2000
