Am Morgen des 3. Dezember 2015 begann am „Voragine“-Zentralkrater des Ätna auf Sizilien (Italien) eine Serie von Eruptionen. Diese Art von Eruption wird ihrer Phänologie nach als Paroxysmus bezeichnet. Sie ist gekennzeichnet durch eine langsame Steigerung des Ausbruchs, um dann schließlich in einer starken Eruption zu enden.
Nach dem ersten Paroxysmus am 3. Dezember fanden zwei weitere am Vormittag (9-10h UTC) und Abend (20:30h-21:15h UTC) des nachfolgenden Tages statt. Ein weiterer Paroxysmus folgte am Nachmittag des 5. Dezember zwischen 14:55h und 15:35h UTC. Während der Eruptionen, welche als die stärksten der letzten 20 Jahre gelten, wurden große Mengen an Asche und Schwefeldioxid (SO2) emittiert. Seit dem 3. Dezember detektierten die GOME-2-Instrumente auf den MetOp-A- und -B-Satelliten totale vertikale SO2-Säulen von mehr als 20 Dobson-Einheiten (siehe Animation der täglichen Messungen).
Die GOME-2 Messungen zeigen, dass die SO2-Emissionen der ersten Eruption ostwärts transportiert wurden und noch 5 Tage später über Japan und dem Pazifik messbar waren. Die SO2-Fahne des zweiten Ausbruchs am Vormittag des 5. Dezember wurde in süd-westlicher Richtung, die Emissionen des 5. und 6. Dezember hingegen in nördlicher Richtung transportiert. Sie erreichten Süddeutschland in der Nacht vom 7./8. Dezember gegen 19:00h und konnten am Meteorologischen Institut Schneefernerhaus auf der Zugspitze in-situ nachgewiesen werden.
Anhand eines am EOC neu entwickelten Algorithmus können neben der SO2-Menge nun auch die SO2-Fahnenhöhe aus den GOME-2 Messungen bestimmt werden. Damit sind genauere Vorhersagen zur Ausbreitung der SO2-Fahne möglich. Die SO2-Fahnenhöhe beim aktuellen Ätna-Ausbruch konnte auf eine Höhe von 8-10 km bestimmt werden (siehe Animation), was durch Satellitenaufnahmen der Aschewolke durch das MODIS-Instrument (NASA/AQUA&TERA), sowie durch Messungen des SEVIRI-Sensors (MSG) und des CALIOP- Instruments (NASA/CALIPSO) bestätigt wird.
Hintergrund
GOME-2 ist ein UV-Spektrometer (290-790 nm) auf den polaren Erdbeobachtungssatelliten MetOp-A (gestartet 2006) und MetOp-B (gestartet 2012). Die Satelliten führen täglich globale Messungen der Zusammensetzung der Erdatmosphäre durch. GOME-2 tastet die Erdoberfläche in Nadir-Geometrie mit einer Auflösung von 40 x 40 km2 (MetOp-A) bzw. 80 x 40 km2 (MetOp-B) ab.
SO2-Emissionen sind ein deutliches Zeichen für vulkanische Aktivität, da es außer anthropogenen Quellen (die meist viel schwächer sind) keine weiteren natürliche Emissionen von SO2- in die Atmosphäre gibt. Für manche Vulkanausbrüche wurde ein enger Zusammenhang der SO2-Emission mit den sehr viel schwerer zu detektierenden Asche-Emissionen gefunden. Vulkanasche birgt nicht nur für die lokale Bevölkerung ein hohes Gesundheitsrisiko; sie besitzt auch enormes Gefährdungspotenzial für den Luftverkehr: Gelangt sie in die Triebwerk, schmilzt dort auf und verklebt, kann es zu deren Totalausfall kommen. Zudem bewirkt sie eine starke Abnutzung der Triebwerksschaufeln bzw. der Propeller und führt über die Bildung von saurem Regen zu einer erhöhten Oxidation von Flugzeugteilen.
Das EOC stellt im Rahmen von EUMETSAT‘s Satellite Application Facility on Ozone and Atmospheric Chemistry Monitoring (O3M-SAF) operationelle Spurengasmessungen (inkl. SO2) in Nahe-Echtzeit bereit, d.h. innerhalb von zwei Stunden nach der Messung. Das SO2-Produkt wird unter anderem von den Volcanic Ash Advisory Centres (VAACs) genutzt, welche Warnungen für den Flugverkehr herausgeben. Mehr Informationen über die Spurengasprodukte von GOME-2 können zusammen mit aktuellen Messergebnissen unter dem Link rechts abgerufen werden.