Am frühen Abend des 4. August 2020 lösten wahrscheinlich Schweißarbeiten in einem Lagerraum am Beiruter Hafen eine fatale Kettenreaktion aus: Sie entzündeten Feuerwerkskörper, deren Explosionen schließlich die Detonation von 2750 Tonnen Ammoniumnitrat auslösten, die daneben gelagert waren. Die Sprengkraft schätzten Experten anschließend auf 500 bis 1100 Tonnen TNT-Äquivalent. Oder kurz: Es war eine der heftigsten Explosionen durch Menschenhand, an denen keine Atomwaffen beteiligt waren. Mindestens 190 Menschen starben, Tausende wurden verletzt, der Beiruter Hafen war nicht mehr nutzbar, große Teile der Stadt zerstört oder beschädigt und wichtige Getreidevorräte vernichtet. Die Explosion war noch in mehr als 1000 Kilometer Entfernung spürbar und erschütterte auch die Ionosphäre, wie eine Studie in »Scientific Reports« durch Bhaskar Kundu vom NIT Rourkela in Indien und sein Team zeigt.

Die Ionosphäre bildet die äußerste Schicht unserer Atmosphäre und besteht aus ionisiertem Gas. Sie beginnt in 80 Kilometer Höhe und endet rund 1000 Kilometer über der Erdoberfläche im All. Es ist bekannt, dass oberirdische Atombombentests und starke Vulkanausbrüche in diese Höhen Turbulenzen auslösen. Und auch die schweren Luftangriffe auf europäische Städte im Zweiten Weltkrieg erschütterten die Ionosphäre. Mit Hilfe von GPS-Signalen konnten Kundu und Co. nachweisen, dass dies bei der Beiruter Explosion ebenfalls der Fall war.

GPS-Satelliten übertragen ihre Informationen mit Mikrowellen aus dem All zur Erde. Treten in der Ionosphäre Turbulenzen auf, schwankt dort die Elektronendichte, was wiederum unterschiedliche Laufzeiten der Mikrowellensignale auslöst. Und daraus lässt sich ableiten, wie heftig die Ionosphäre in Wallung ist.

An jenem katastrophalen Augustabend war dies in über 300 Kilometer Höhe der Fall: Die Satellitensignale zeigten zehn bis zwölf Minuten nach der Detonation typische Verzögerungen. Die Stoßwelle der Explosion hatte sich den Berechnungen der Forscher zufolge mit 800 Metern pro Sekunde schräg nach oben in südlicher Richtung ausgebreitet. Die Elektronendichte schwankte dabei um etwa zwei Prozent. Das entspreche ungefähr einem mittleren Vulkanausbruch, schreiben die Autoren.