Ausbreitung der Vulkanwolke nach dem Ausbruch in Tonga

Ausbreitung der Vulkanwolke nach dem Ausbruch in Tonga

In den Medien wird derzeit intensiv über die Auswirkungen der Vulkanasche und der Tsunamiwellen nach dem Ausbruch des Unterseevulkans Hunga Tonga-Hunga Ha’apai berichtet. In Satellitenmessungen ist auch die Verteilung des ebenso beim Ausbruch freigesetzten Gases Schwefeldioxid zu erkennen. Die Verlagerung von Vulkanasche- und –gaswolken können mit dem an der ZAMG entwickelten Vorhersagesystem simuliert werden. Im Forschungsprojekt INTEREX werden die Entscheidungsgrundlagen bei Umweltkatastrophen weiterentwickelt.

Die Vulkanwolke

Zur Analyse werden Satellitenmessungen von TROPOMI, einem Instrument auf dem Erdbeobachtungssatelliten Sentinel-5P, verwendet. TROPOMI liefert fein aufgelöste Messungen verschiedener Schadstoffe in der Atmosphäre, wobei die Messwerte an jedem Punkt als Summen über die vertikale Säule zu verstehen sind. „Die Satellitenmessung zeigt deutlich, dass bei dem Vulkanausbruch in Tonga nicht nur große Mengen an Asche, sondern auch eine Wolke des Luftschadstoffs Schwefeldioxid freigesetzt wurde. Auch die Schwefeldioxidwolke des Vulkans Wolf auf den Galapagosinseln, der ebenfalls derzeit aktiv ist, ist im östlichen Teil des Satellitenbildes zu erkennen“, erklärt Barbara Scherllin-Pirscher, Umweltexpertin der ZAMG.

Bild: Schwefeldioxidmessung des Instruments TROPOMI am Sentinel-5P Satelliten vom 17.1.2022 über dem Südpazifik (Datenquelle: ESA/Sentinel-5P Hub).

Die Ausbreitung der Schwefeldioxidwolke nach der explosiven Eruption des Vulkans Hunga Tonga-Hunga Ha’apai am Samstag, 15.1.2022 wurde mit dem Modell FLEXPART nachgerechnet. Das Modellergebnis für den 17.1.2022 zeigt wie das Satellitenbild die gesamte SO₂-Säule als Tagesmittelwert. In der Abbildung ist zu erkennen, dass die SO₂-Wolke Richtung Westen transportiert wird und Australien erreicht. Die Modellberechnungen zeigen jedoch auch, dass sich der Großteil von SO₂ in höheren atmosphärischen Schichten befindet sodass derzeit mit keinen gesundheitsschädlichen Auswirkungen für die Bevölkerung in Australien zu rechnen ist.

Bild: FLEXPART Modellergebnis für den 17.1.2022. Die Abbildung zeigt den Tagesmittelwert für die gesamte SO₂-Säule.

Projekt zur interdisziplinären Krisenberatung

Die ZAMG entwickelt im mehrjährigen Projekt INTEREX („Erweiterung der interdisziplinären Expertenberatungen für Krisen- und gesundheitsbelastende Situationen an der ZAMG“) interdisziplinäre, operationelle Services im Fall von Umweltkatastrophen weltweit. Unter anderem wurde die Simulation von Vulkanwolken in das operationelle Krisenmodellsystem ENVINER (Environmental Emergency Response System) der ZAMG implementiert.

Marcus Hirtl, Projektleiter und Leiter der Fachabteilung für Chemische Wettervorhersage der ZAMG erläutert: „Mithilfe der globalen Abdeckung der Modellapplikationen und Messdaten, die in INTEREX verwendet werden, ist es möglich, Freisetzungen von Luftschadstoffen infolge von Naturkatastrophen, beispielsweise bei Vulkanausbrüchen und Waldbränden weltweit zu beobachten und deren Auswirkungen zu simulieren.“ Im Jahr 2022 werden die Services weiter ausgebaut, ausfallsicher gemacht und weiter evaluiert.