Der Vulkanexplosivitätsindex
Was die VEI-Zahl eines Ausbruchs wirklich aussagt
Eine Zahl für einen Ausbruch
Der Vulkanexplosivitätsindex (VEI) ist eine Skala von 0 bis 8 für die Größe eines explosiven Ausbruchs, 1982 von Chris Newhall und Steve Self vorgeschlagen, damit Ausbrüche der Geschichte auf einem einzigen Maß vergleichbar sind. Er ist das vulkanische Gegenstück zur Erdbebenmagnitude.
Ein VEI wird aus allen erhaltenen Belegen zugeordnet: dem Volumen des ausgeworfenen Materials (Tephra — Asche, Bimsstein und Gesteinsbruchstücke), der Höhe der Eruptionssäule, dem Stil und der Dauer des Ausbruchs sowie Augenzeugen- oder geologischen Berichten. Für gut untersuchte Ausbrüche ist das Volumen das Hauptkriterium.
Die Skala
Die meisten aufgezeichneten Ausbrüche sind VEI 1 bis 3. Ein VEI 4 ereignet sich irgendwo auf der Erde etwa einmal pro Jahr; ein VEI 5 etwa einmal pro Jahrzehnt; ein VEI 6 ein- bis zweimal pro Jahrhundert. Ein VEI 7 ist selten — der Tambora-Ausbruch 1815 war der letzte, davor der Samalas-Ausbruch 1257. In geschichtlicher Zeit ist kein VEI 8 vorgekommen.
| VEI | Beschreibung | Tephravolumen | Fahnenhöhe | Beispiel |
|---|---|---|---|---|
| 0 | Nicht explosiv (effusiv) | < 10.000 m³ | < 100 m | Kīlauea (typisch) |
| 1 | Sanft | > 10.000 m³ | 100 m – 1 km | Stromboli (typisch) |
| 2 | Explosiv | > 1.000.000 m³ | 1–5 km | Whakaari / White Island 2019 |
| 3 | Schwer | > 0,01 km³ | 3–15 km | Nevado del Ruiz 1985; Soufrière Hills 1995– |
| 4 | Verheerend | > 0,1 km³ | > 10 km | Eyjafjallajökull 2010; Montagne Pelée 1902 |
| 5 | Paroxysmal | > 1 km³ | > 10 km | Mount St. Helens 1980; Vesuv 79 n. Chr. |
| 6 | Kolossal | > 10 km³ | > 20 km | Krakatau 1883; Pinatubo 1991; Novarupta 1912 |
| 7 | Super-kolossal | > 100 km³ | > 20 km | Tambora 1815; Samalas 1257; Thera ~1600 v. Chr. |
| 8 | Mega-kolossal („Supereruption“) | > 1.000 km³ | > 20 km | Toba vor ~74.000 J.; Yellowstone; Taupō (Ōruanui) |
Warum jeder Schritt zehnmal größer ist
Ab VEI 2 ist die Skala so definiert, dass jeder ganze Schritt eine Verzehnfachung des ausgeworfenen Volumens ist. Ein VEI 6 (Pinatubo 1991, etwa 10 km³) erzeugte rund zehnmal so viel Material wie ein VEI 5 (Mount St. Helens 1980, etwa 1 km³) und hundertmal so viel wie ein VEI 4.
Das bedeutet, dass der optische Unterschied zwischen etwa einem VEI 3 und einem VEI 6 in einem Diagramm die Realität stark untertreibt — der VEI 6 bewegte tausendmal mehr Gestein. Die Kreisgrößen auf der Karte folgen dem VEI, aber selbst sie stauchen den wahren Bereich.
Was der VEI auslässt
Der VEI misst Explosivität, nicht Gefahr, und nicht alles, was ein Vulkan tut:
- Lavaströme. Ein rein effusiver Ausbruch, der ruhig mehrere Kubikkilometer Basalt ausgießt, erreicht einen niedrigen VEI. Der Laki-Ausbruch 1783–84 auf Island wird mit VEI 4 bewertet, doch seine Gaswolke tötete ein Fünftel der Bevölkerung Islands und störte das Wetter der Nordhalbkugel.
- Todeszahl. Der VEI-4-Ausbruch der Montagne Pelée 1902 tötete etwa 28.000 Menschen, weil ein pyroklastischer Strom eine Stadt erreichte. Viele VEI-6-Ausbrüche in abgelegenen Gebieten haben niemanden getötet.
- Gas und Klima. Der Schwefeldioxid-Ausstoß, der den Kühleffekt großer Ausbrüche antreibt, ist nicht Teil des VEI. Pinatubo (VEI 6) hatte einen überdurchschnittlichen Klimaeffekt, weil er ungewöhnlich schwefelreich war.
Speziell für das Volumen bevorzugen manche Vulkanologen heute die kontinuierlichen Skalen für Eruptionsmagnitude und -intensität von Pyle (2000), die direkt aus der ausgeworfenen Masse berechnet werden. Der VEI bleibt Standard, weil er sich auch für prähistorische Ausbrüche schätzen lässt, bei denen kaum etwas zu messen übrig ist.
Quellen
- Newhall, C. G. & Self, S. (1982). „The Volcanic Explosivity Index (VEI) …“ Journal of Geophysical Research 87(C2), 1231–1238.
- Global Volcanism Program, Smithsonian Institution — „Volcanic Explosivity Index (VEI)“, Volcanoes of the World.
- Pyle, D. M. (2000). „Sizes of volcanic eruptions.“ In Encyclopedia of Volcanoes, Academic Press.
- U.S. Geological Survey — „VEI: Volcanic Explosivity Index.“