Sie sind wie tickende Zeitbomben: Vulkane mit Lavadomen können besonders explosiv ausbrechen und dabei ganze Landstriche verwüsten. Die bedrohlichen Strukturen bilden sich, wenn die austretende Lava zu zähflüssig ist, um weit zu fließen, und sich daher zu einer hügelförmigen Kuppel auftürmt. Derartige Strukturen sind von über 120 Vulkanen weltweit bekannt. Um das Gefahrenpotenzial einzuschätzen, müssen Vulkanologen die Kuppeln genau im Auge behalten. Es gilt dabei Veränderungen zu erfassen, die einen bevorstehenden Ausbruch anzeigen könnten. Dabei kommen Verfahren der Fernerkundung zum Einsatz – etwa durch Satellitenaufnahmen. Doch zur Erfassung von subtilen Veränderungen sind nähere Betrachtungen nötig. Sich dem Kuppelbereich zu nähern, ist für Vulkanologen allerdings gefährlich, denn dort kann es sehr plötzlich zu Explosionen, Gasaustritten oder Einbrüchen kommen.
Eine sichere Entfernung ist gefragt
Um aus sicherer Entfernung die vulkanische Aktivität zu untersuchen, werden deshalb inzwischen auch Drohnen eingesetzt. Der Optimierung dieser Strategie widmen sich momentan die Forscher um Edgar Zorn vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam. Im Visier ihrer Drohnen stand der Lavadom des Vulkans Santa Maria in Guatemala. Der Vulkan hat 1902 für einen der heftigsten Ausbrüche des vergangenen Jahrhunderts gesorgt. Dabei entstanden in Guatemala weiträumige Verwüstungen. Ab 1922 wuchs dann im Kraterbereich kontinuierlich eine Lavakuppel heran, die als Caliente bezeichnet wird. Zurzeit kommt es dort nahezu kontinuierlich zu kleineren Explosionen und Lava-Ausbrüchen.
Für die Untersuchungen des Caliente-Vulkankegels haben die Wissenschaftler einen leistungsstarken Quadrokopter mit optischen und Wärmebildkameras ausgerüstet. Diese Drohne haben sie dann in verschiedenen Zeitabständen in etwa 100 Meter Höhe über den Krater fliegen lassen. „Dabei haben wir die Lavaströme und die Veränderungen des Lavadoms mittels einer Art Stereophotographie in bisher noch nie erreichter Genauigkeit vermessen“, sagt Zorn. Die zwei unterschiedlichen Kameras der Drohne konnten einerseits hochauflösende Fotos und andererseits Wärmebildaufnahmen anfertigen. Mithilfe eines speziellen Computeralgorithmus haben die W
issenschaftler aus diesen Aufnahmen dann detaillierte 3D-Modelle des Caliente-Vulkankegels angefertigt. So erhielten sie ein 3D-Topographie- und Temperatur-Modell mit einer Auflösung von nur wenigen Zentimetern.
