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Neapel und der Vesuv
Kaum eine andere Großstadt wird so stark von einem Vulkan bedroht wie Neapel. Im Osten wird diese Metropole von dem häufig aktiven Vesuv überragt. Die antiken Stätten Pompeji und Herculaneum sind eine mahnende Erinnerung an die ständige Gefahr, die von dem 1281 Meter hohen Berg ausgeht. Im Westen zischt und brodelt es aus den Fumarolen der Phlegräischen Felder, ein eindeutiges Zeichen dafür, dass auch dort Magma in der Erdkruste aktiv ist.
Schon seit der Antike bewegt sich der Boden dieser „Campi Flegrei“ im Rhythmus von einigen hundert Jahren auf und ab. Eine internationale Forschergruppe hat nun eine Erklärung für diese Vertikalbewegungen gefunden, die bis zu sieben Meter betragen können.
Eindeutige Spuren: Tempel stand unter Wasser
Vor gut zwanzig Jahren war die Aufregung in dem in den Phlegräischen Feldern gelegenen neapolitanischen Vorort Pozzuoli groß, als sich die Erde dort wieder einmal um mehr als einen Meter hob. Der neue Zustand hielt mehrere Monate an. Er war von Erdbeben begleitet, die zu erheblichen Schäden im Mauerwerk der alten Wohnhäuser im Hafenviertel von Pozzuoli führten.
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Drohkulisse: Brodelnder Vesuv (1944)
Mehr als 30.000 Menschen mussten damals für mehrere Wochen ihre Wohnungen verlassen, bis sich die Erde wieder beruhigt hatte. Dass die auch als „Bradisismo“ bezeichneten Bewegungen nichts Neues sind, lässt sich an den Säulen des antiken Serapsis-Tempels ablesen, der heute den Kern des Marktplatzes in Pozzuoli bildet. Die Säulen zeigen eindeutige Spuren dafür, dass der Tempel immer wieder zum Teil für Jahre unter Wasser stand.
Unterirdische Magmabewegungen
Bisher haben die Vulkanologen das Auf und Ab der Campi Flegrei auf unterirdische Magmabewegungen zurückgeführt. Steigt Magma aus den tieferen Schichten des Erdinneren unter Pozzuoli auf, kommt es zu einer „Inflation“ der Erdkruste. Als Folge beginnt sich das ganze Gebiet zu heben. Sobald das Magma wieder versinkt, geht die Ausbeulung an der Erdoberfläche zurück, und auch die Phlegräischen Felder sinken wieder.
Auf den ersten Blick scheint diese Erklärung sinnvoll zu sein; denn immer wieder werden an aktiven Vulkanen „Blähungen“ beobachtet, wenn sich aufsteigendes Magma der Erdoberfläche nähert. In den meisten Fällen folgt den Hebungen jedoch eine Eruption. In den vergangenen zweitausend Jahren kam es in den Phlegräischen Feldern dagegen lediglich einmal, nämlich im Jahre 1538, zu einem Ausbruch. Sonst fanden keine Eruptionen statt. Dass sich das Magma aber ohne spürbare Folgen wieder ins Erdinnere zurückzieht, passt nicht recht zu den Vorstellungen, die die Vulkanforscher von den Bewegungen der Gesteinsschmelze im Erdinneren haben.
Kleinere Ausbrüche in den Feldern
Eine internationale Forschergruppe um Robert Bodnar vom Virginia Polytechnic Institute in Blackburg hat nun eine andere Erklärung für das ständige Auf und Ab westlich von Neapel gefunden. Die Gruppe meint, das langsame Erkalten einer seit mehr als fünftausend Jahren unter den Campi Flegrei befindlichen Magmakammer führe zu den Vertikalbewegungen. Um 3000 vor Chr. gab es zahlreiche kleinere Ausbrüche in den Feldern. Analysen von Gesteinsproben dieser Eruptionen haben gezeigt, dass im ursprünglichen Magma besonders viel Wasser gelöst war.
Beim Erstarren einer solchen wasserreichen Gesteinsschmelze kommt es zu einer erheblichen Vergrößerung des Volumens, weil bei der Kristallisation der Schmelze das gelöste Wasser herausgedrückt wird. Wenn der dabei entstehende Überdruck nicht unmittelbar entweichen kann, bläht sich die gesamte Erdkruste über dem Magmapfropfen auf, und die Campi Flegrei beginnen sich zu heben. Erst wenn sich der Überdruck nach Monaten oder Jahren allmählich abbaut, setzt die Sekung des Gebietes ein.
Eine Kruste aus erstarrtem Gestein
Wie aber erklären die Forscher das rhythmische Auftreten des Auf und Ab? Das Magma erkaltet zunächst in jenen Schichten, die der Erdoberfläche am nächsten sind. Dort bildet sich eine für Wasser und Gase weitgehend undurchdringliche Kruste aus erstarrtem Gestein. Sie ist so starr, dass sie zunächst jenem Überdruck standhält, der durch das weitere Erstarren entsteht. Erst wenn der Druck einen gewissen Grenzwert überschreitet, beginnt die Gesteinskruste, brüchig zu werden, und das herausgepresste Wasser kann in das Erdreich unter den Campi Flegrei vordringen und dort zu Hebungen führen.
Sobald der Druck nach einigen Jahren abgebaut ist, kann sich eine neue Erstarrungskruste bilden, unter der sich dann abermals Druck aufbaut. Eine unmittelbare Folge dieser nun in der Zeitschrift „Geology“ (Bd. 35, S. 791) vorgestellten Hypothese ist eine neue Einschätzung des vulkanischen Risikos westlich von Neapel: Es nimmt demnach seit mindestens fünftausend Jahren ständig ab, weil im Laufe der Zeit eine immer größere Menge der Gesteinsschmelze erstarrt ist.
