Ein absolut verlässliches Frühwarnsystem für Vulkanausbrüche gibt es nicht. Doch bevor ein Berg explodiert, gibt er immerhin Tage zuvor Warnsignale ab: Es kommt zu Erdbeben, vulkanische Gase steigen auf, die unterirdischen Magmakammern füllen sich und blähen den Berg buchstäblich auf. Als am 22. Mai 2021 der Nyiragongo in der Demokratischen Republik Kongo ausbrach, produzierte der Vulkanberg aber nicht einmal diese Vorzeichen. Nun hat eine Arbeitsgruppe um Delphine Smittarello vom European Center for Geodynamics and Seismology in Walferdange herausgefunden, wie es zur Eruption in der Nähe des Kivu-Sees kam. Im Fachmagazin »Nature« schreiben die Forschenden, dass sich in vergleichsweise geringer Tiefe eine gewaltige Magmaschicht gebildet hatte. Daher konnte beim Vulkanausbruch die Lava dann relativ rasch an die Oberfläche treten.

Der Nyiragongo liegt in der Demokratischen Republik Kongo, unweit der Grenze zu Ruanda. Der Vulkan erhebt sich auf 3470 Meter über dem Meeresspiegel, und sein Kegel ist mit einem 200 bis 250 Meter breiten, stets brodelnden Lavasee gefüllt. In der Nähe des Vulkans liegen die Millionenstadt Goma auf kongolesischer Seite und die Stadt Gisenyi in Ruanda. Vor dem starken Ausbruch 2021 spuckte der Nyiragongo bereits in den Jahren 1977 und 2002. Beide Male kündigten sich die Ausbrüche einige Wochen bis Tage zuvor durch starke Erdbeben an. Anders im Mai 2021: Erst 40 Minuten vor der Eruption übermittelte das Monitoringsystem eine starke Vulkanaktivität. Daraufhin ergoss sich aus der Bergflanke ein Lavastrom, der ein Siedlungsgebiet verwüstete. Tausende Menschen verließen panikartig ihre Häuser, hunderte Menschen wurden verletzt, zirka 220 starben.

Die Forschergruppe um Geophysikerin Smittarello analysierte nun die 2021 aufgezeichneten Messdaten. Warum zeigte der Nyiragongo erst so spät die typischen Warnsignale? »Diese sehr kurze Zeitspanne zwischen den ersten Erdbeben und dem Ausbruch an der Vulkanflanke zeigt uns, dass das Magma nur sehr wenig Zeit brauchte, um die Oberfläche zu erreichen, da es bereits in geringer Tiefe gelagert war«, sagt Smittarello laut einer Pressemitteilung des European Center for Geodynamics and Seismology. Offenbar hatte sich unter der Stadt Goma eine riesige Magmablase von 243 Millionen Kubikmetern angesammelt. In einer Tiefe von nur ungefähr 500 Metern bewegte sich das Magma in einem so genannten Dyke fort – in einer flachen Schicht.

»Die Bildung eines solchen Dykes ohne vorangehende Anzeichen stimmt nicht mit konventionellen Interpretationen von vulkanischen Dykes überein, die normalerweise mit dem gewaltigen Eindringen von unter Druck stehendem Magma aus einem zentralen Reservoir in die Flanken des Vulkans auftreten«, erklärt Emily K. Montgomery-Brown vom US Geological Survey im amerikanischen Vancouver in einem begleitenden Kommentar in »Nature«. Einen Ausbruch wie am Nyiragongo haben Experten also noch nicht dokumentiert.

Der Dyke mit Magma kam laut den Forschenden erst am nahe gelegenen Kivu-See zum Halten. Für Benoît Smets vom Königlichen Museum für Zentralafrika im belgischen Tervuren, der ebenfalls an der »Nature«-Studie mitgearbeitet hat, stellt dies ein neues, bislang unbekanntes Risiko des Vulkans dar: »Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass, sobald Magma in so geringer Tiefe fließt, die Gefahr eines Lavaausflusses mitten in der Stadt, einer phreatomagmatischen Eruption – wenn das Magma mit dem kalten Wasser des Kivu-Sees in Berührung kommt – oder auch einer limnischen Eruption des Kivu-Sees besteht.« Solche Ereignisse seien deutlich gefährlicher, weil explosiver, als die Eruptionen in den Jahren 1977, 2002 und 2021.