EnMAP erfasst vulkanische Unterwasseraktivität aus dem Weltraum
Der deutsche Hyperspektralsatellit EnMAP hat einen seltenen Blick auf einen Unterwasser-Vulkanausbruch in der Bismarcksee vor Papua-Neuguinea eingefangen. Seit dem 8. Mai ist in dem betroffenen Gebiet eine Dampf- und Gaswolke zu sehen. Die von den Instrumenten VNIR (sichtbares und nahes Infrarot) und SWIR (kurzwelliges Infrarot) aufgenommenen Bilder zeigen diese Wolken sowie große Mengen an Bimsstein, die an die Oberfläche treiben. Während geringfügige vulkanische Aktivität auf dem Meeresboden in dieser Region häufig vorkommt, ist es ungewöhnlich, ein Ereignis dieser Größenordnung zu beobachten, bei dem die Wolken Höhen von rund 4.000 m erreichen.



Wasser absorbiert Licht bemerkenswert effizient, insbesondere im nahen und kurzwelligen Infrarotbereich, weshalb die Meeresoberfläche unter normalen Bedingungen auf Satellitenbildern fast schwarz erscheint. Diese Eigenschaft macht durch Eruptionen verursachte Sedimentwolken besonders leicht identifizierbar: Bimsstein, Asche und vulkanische Partikel, die durch hydrothermale Kräfte an die Oberfläche gedrückt werden, reflektieren das Sonnenlicht weitaus stärker als das klare Wasser um sie herum. Der daraus resultierende Helligkeitskontrast ermöglicht es, die räumliche Ausdehnung und Verteilung der Wolke sehr detailliert abzubilden. Die Beobachtung, wie sich die Wolke im Laufe der Zeit verschiebt und ausdehnt, liefert zudem aussagekräftige Erkenntnisse über die Stärke und Dauer des zugrunde liegenden Ausbruchs.
Die mit verschiedenen EnMAP-Bandkombinationen aufgenommenen Bilder heben komplementäre Aspekte dieses Ereignisses hervor. Das VNIR-Bild (Bandkombination Rot 635 nm, Grün 550 nm und Blau 463 nm) betont Schwankungen in der Wasserfarbe, die durch feine Schwebeteilchen wie Asche und Vulkanstaub sowie schwimmende Bimssteine verursacht werden, die die Reflektion des Wassers verändern und den Kontrast zwischen vulkanischem Material und der umgebenden Wassersäule verstärken. Das SWIR-Bild (Bandkombination: Rot 2199 nm, Grün 1653 nm und Blau 1047 nm) erfasst die große Dampf- und Gaswolke, die über die Oberfläche aufsteigt, wobei bestimmte vulkanische Gase charakteristische Absorptionsmerkmale im kurzwelligen Infrarotbereich aufweisen.
EnMAP befindet sich seit April 2022 in der Umlaufbahn und hat in dieser Zeit mehr als 215.000 Bilder der Erde aufgenommen. Der Satellit ist mit zwei Spektrometern ausgestattet, die in den Spektralbereichen VNIR (400–1000 nm) und SWIR (900–2450 nm) arbeiten und 224 Spektralbänder für jedes Bildpixel liefern. Diese detaillierten Spektralinformationen ermöglichen die Identifizierung von Materialien, Gasen und Umweltveränderungen, die sonst schwer zu erkennen sind, und helfen Forschern dabei, komplexe Naturphänomene wie Vulkanausbrüche und deren Auswirkungen auf die Umwelt zu untersuchen.