Satellitenbilder verraten drohende Vulkanausbrüche

Analyse der Meeresfarbe in Aufnahmen ermöglichen eine Prognose

Farbdaten: Auswertung der Umgebung einer Insel (Grafik: Y. Sakuno)

Hiroshima (pte001/12.07.2021/06:00) - Ausbrüche von Untersee-Vulkanen, die nur schwer vorauszuahnen sind, stellen eine Gefahr für die Schifffahrt dar. Yuji Sakuno, Spezialist für Fernerkundung an der Graduate School of Advanced Science and Engineering der Universität Hiroshima https://www.hiroshima-u.ac.jp/en glaubt nun, einen guten Ansatz für Prognosen gefunden zu haben. Verfärbungen des Meerwassers, sichtbar gemacht mit Satellitenbildern, könnten ihm zufolge auf eine nahende Katastrophe hindeuten.

Wichtige Prognose

Unterwasser-Vulkane werden beim Ausbruch zur tödlichen Gefahr für die Schifffahrt. Denn aufsteigende Gasblasen verringern die Tragfähigkeit des Wassers, sodass Schiffe sinken können. Besonders schwere Ausbrüchen gefährden durch herausgeschleuderte Ascheteilchen auch die Luftfahrt. Wichtig ist deshalb, Ausbrüche zeitgerecht vorherzusagen, um den Verkehr umzuleiten - doch das ist schwierig, da sich jeder Vulkan anders verhält. Dabei schlägt Sakuno einen neuen Indikator vor: die Meeresfarbe.

Dass es hier einen Zusammenhang gibt, ist seit langem bekannt, doch bisher war dieser kaum erforscht. Das Prinzip: Ehe ein Vulkan ausbricht, verändert sich die Chemie des Wassers oberhalb der späteren Ausbruchöffnung. Diese macht sich in einer Verfärbung bemerkbar. Sakuno kam nun auf die Idee, Satellitenbilder zu nutzen, um die Verfärbungen zu analysieren. Damit ist es erstmals möglich, große Flächen auf derartige Veränderungen hin zu überprüfen.

Farbflecken im Satellitenbild

Wenn sich der Eisenanteil erhöht, nehme das Wasser eine gelbliche bis bräunliche Farbe an, so Sakuno. Ein erhöhter Aluminium- oder Siliziumanteil sorge für weiße Flecken auf der Meeresoberfläche. Diese Verfärbungen können jedoch nicht immer eindeutig festgestellt werden, weil auch die Sonneneinstrahlung zu einem Farbwechsel führen könne. Sakuno gelang es aber, den Einfluss der Sonne aus den Bildern herauszurechnen.

Sakuno untersuchte Bilder der Insel Nishinoshima, die von den japanischen Satelliten GCOM-C SGLI und Himawari-8 aufgenommen wurden. Himawari-8 beobachtete vulkanische Aktivitäten, GCOM-C SGLI erfasste die Meeresfarben. Anhand dieser Aufnahmen gelang es dem Wissenschaftler, mit einem Vorlauf von einem Monat vulkanische Aktivitäten vorherzusagen.

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