Im Fernen Osten gab es auch ein Pompeji

Ein mysteriöser Vulkanausbruch soll im Europa des 13. Jahrhunderts für Erdbeeren im Winter und Missernten im darauffolgenden kalten Sommer verantwortlich gewesen sein. Ablagerungen in polaren Eisbohrkernen deuten darauf hin, dass sich diese Naturkatastrophe um 1257 oder 1258 zugetragen haben soll, vermutlich in den Tropen.

Trotz der ausserordentlichen Grösse des Ausbruches konnte die Quelle der geheimnisvollen Eruption bislang nicht eruiert werden. Nun hat ein internationales Team des «Centre National de la Recherche Scientifique» (CNRS), der Universitäten Bern, Cambridge, ETH Zürich und indonesischen Forschenden das Vulkan-Rätsel um die mächtigste Eruption der letzten 7000 Jahre gelöst: Es ist der Samalas-Vulkan auf der indonesischen Insel Lombok. Die Studie wurde nun im Journal «Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)» veröffentlicht.

Auswurfmaterial im Eis gespeichert

Bei grossen Vulkanausbrüchen werden Staub- und Aschepartikel in der Rauchwolke bis zu den Polen transportiert und im Eis abgelagert. In den Eisbohrkernen werden diese Ablagerungen gespeichert und können so für die Datierung vergangener Eruptionen herangezogen werden. Eine äusserst starke Konzentration solcher Aerosolen findet sich in Bohrkernen beider Polarzonen um 1258.

Neuen Schätzungen zufolge war der Gehalt von Aerosolen und Aschepartikeln in der Stratosphäre etwa achtmal so gross wie jener des verheerenden Ausbruches des Krakatau im Jahr 1883, und mindestens doppelt so gross wie bei Tambora (1815) – beide in Indonesien.

Basierend auf Untersuchungen im Gelände, physischer Vulkanologie, Chronikdaten und Altersbestimmungen mittels C-14-Methode konnte das Forscherteam den Samalas-Vulkan (Rinjani, auf der Insel Lombok) auf Indonesien als Quelle des extremen Vulkanausbruchs im 13. Jahrhundert bestimmen. In den Vulkanablagerungen in der unmittelbaren Umgebung des Samalas konnten Kohlefragmente verbrannter Bäume geborgen und so das Alter des Ausbruches bestätigt werden.

Basierend auf Modellberechnungen haben die Forschenden zudem aufgezeigt, dass Samalas während der drei heftigsten Ausbrüche mindestens 40 Kubikkilometer Ascheablagerungen in die Stratosphäre schleuderte – die Ausbruchsäule war dabei bis zu 43 km hoch. Mit einer geschätzten Magnitude von mindestens 7.0 dürfte der Samalas-Ausbruch die grösste explosive Eruption der letzten 7000 Jahre sein.

Javanische Katstrophenberichte auf Palmblättern

«Die geochemische Zusammensetzung der Aschepartikel in der Arktis und Antarktis stimmen ausgezeichnet mit jenen im Samalas-Krater überein», sagt Prof. Dr. Markus Stoffel, Mitautor der nun veröffentlichten Studie und Forscher am Institut für Geologie der Universität Bern und am Institut für Umweltwissenschaften der Universität Genf.

«Zudem verfügen wir über sogenannte ‹Babad Lombok›, auf Palmblättern verfasste Chroniken in altem Javanisch, welche auf eine kolossale Vulkaneruption auf Lombok hindeuten. Die Ausbrüche des Samalas sollen das einstmalige Königreich Lombok und die Hauptstadt Pamatan vollständig verwüstet haben. Wir vermuten daher, dass sich irgendwo unter den bis zu 35 Meter mächtigen Vulkanablagerungen die Überreste von Pamatan befinden. Sozusagen ein Pompeji des Fernen Ostens – sollte es je entdeckt werden.»

Aufgrund der sehr viel stärkeren Ausbreitung der Vulkanablagerungen im Westen der Insel und Baumring-Daten aus der Südhemisphäre kann laut dem Forscherteam zudem davon ausgegangen werden, dass sich der Ausbruch zwischen Mai und Oktober 1257 zugetragen hat, wenn in der Region Passatwinde aus Osten dominieren.

In Europa fiel der Sommer aus

Gemeinsam mit seinem Doktoranden Sébastien Guillet hat Markus Stoffel mittels zeitgenössischer Quellentexte und Jahrringserien von Bäumen die Auswirkungen der Samalaseruption auf das Klima in Europa analysiert. So sollen im Winter 1257-58 in Westeuropa unüblich milde Temperaturen vorgeherrscht haben, Frost soll nur an vereinzelten Tagen aufgetreten sein. In Nordfrankreich etwa berichten Chronisten, dass im Januar Erdbeeren und Äpfelbäume Blüten trugen.

Laut den Forschenden war dieser aussergewöhnlich warme Winter der Nordhemisphäre eine typische Reaktion auf den starken Sulfatgehalt in den Tropen. Der darauffolgende Sommer 1258 soll dagegen ausserordentlich kalt gewesen sein, ein «Jahr ohne Sommer», so dass in England und Frankreich Brot, Wein und Fleisch ausgegangen seien.

«Die neuen Erkenntnisse liefern uns wertvolle Hinweise auf die klimatischen Auswirkungen massiver Vulkanausbrüche. So können etwa bisherige Modellberechnungen von Klimaveränderungen infolge Vulkanaktivität feiner abgestimmt werden und Modelldaten besser verifiziert werden», sagt Markus Stoffel. «Neben der wissenschaftlichen Neugier, wie sich derart gewaltige Eruptionen weltweit auf das Klima auswirken, steht vor allem auch die Frage im Vordergrund, ob Ausbrüche wie jener von 1257 mittelfristig auf das Klima wirkt und ob sie allenfalls auch ein Grund für den Beginn der Kleinen Eiszeit Anfang des 15. Jahrhunderts sein könnten», sagt der  Geologe.

Quellenangabe:

Lavigne, F., Degeai, J.P., Komorowski, J.C., Guillet, S., Lahitte, P., Robert, V., Oppenheimer, C., Stoffel, M., Vidal, C.M., Wassmer, P., Hajdas, I., Hadmoko, D.S., Pratomo, I., De Bélizal, E., Surono: Source of the great A.D. 1257 mystery eruption unveiled, Samalas volcano, Rinjani Volcanic Complex, Indonesia. Proceedings of the National Academy of Science, 30. September 2013, doi:10.1073/pnas.1307520110.