Wat gebeurde er op de Anak Krakatau?

Tsunami Een onverwachte vloedgolf trof een week geleden de kusten in de Straat van Soenda. Hij kwam van de flanken van de roemruchte vulkaan Anak Krakatau. Vier vragen over oorzaak en gevolg.

Anak Krakatau, rokend en stomend, op 23 december, een dag na de tsunami.
Anak Krakatau, rokend en stomend, op 23 december, een dag na de tsunami. Foto Nurul Hidayat/Bisnis Indonesia/EPA
  1. Wat is de oorzaak van de tsunami bij Java?

    Een tsunami die niet wordt veroorzaakt door een onderzeese aardbeving. „We zien het niet zo vaak, maar het komt wel voor”, zegt geofysicus Rob Govers van de Universiteit Utrecht. Op 22 december, in Indonesië. De westkust van Java en de oostkust van Sumatra werden overspoeld, met tot nog toe zeker 430 dodelijke slachtoffers. Maar er was géén onderzeese aardbeving aan vooraf gegaan. De tsunami moest door iets anders in gang zijn gezet.

    Lees ook de reportage die onze correspondent maakte in het rampgebied: ‘Waarschuw je mensen, er komt veel water aan!’

    Al snel zochten geologen de oorzaak bij de vulkaan Anak Krakatau, die in de Straat van Soenda ligt, tussen Java en Sumatra. Een deel van zijn zuidflank zou zijn losgeraakt en in zee geschoven. Het had een groot volume water in beweging gezet. Inmiddels zijn er radarbeelden van een Europese en een Japanse satelliet die het scenario ondersteunen. Beelden van de Europese Sentinel-1-satelliet zijn bijvoorbeeld te zien op de landslide blog van geograaf Dave Petley van de universiteit van Sheffield. Het is volgens hem „met enige zekerheid” te zeggen dat de tsunami is veroorzaakt doordat een deel van de Anak Krakatau instabiel werd en in zee schoof.

    Op de beelden van de Japanse satelliet – van 20 en 24 december – is duidelijk dat op de dag voor Kerstmis opeens de zuidkant van de Anak Krakatau is verdwenen.

    Satellietbeelden van Anak Krakatau op 20 augustus en 24 december 2018 – voor en na de tsunami. Hierop is te zien dat de zuidflank is verdwenen. De beelden zijn gemaakt door de Japanse ALOS-2 satelliet.

    Foto AP

  2. Hoe kan een vulkaan een tsunami veroorzaken?

    Over het algemeen ontstaan tsunami’s door onderzeese aardbevingen (zeebevingen genaamd). Van Dale beperkt de oorzaak zelfs daartoe: vloedgolf als gevolg van onderzeese aardbevingen. Een bekend rampzalig voorbeeld is de zeebeving ten noordwesten van Sumatra, op 26 december 2004 – met circa 230.000 doden als gevolg. Ook de tsunami die nog maar twee maanden geleden Sulawesi trof, is veroorzaakt door een aardbeving.

    Maar de oorzaak kan dus ook een vulkaan zijn. Op allerlei manieren. Doordat zijn komvormige krater (caldera) inzakt en het materiaal in zee stroomt; doordat een flank instabiel wordt en in zee stort; doordat een uitbarsting van een vulkaan een zogeheten pyroclastische golf veroorzaakt die heet gas en puin met snelheden tot 700 km/u voortstuwt, en daarbij water in beweging zet; doordat magma in contact komt met water, dat verdampt en explosief uitzet; doordat een uitbarsting een aardbeving uitlokt.

    Dat een instortende flank een tsunami veroorzaakt, is onder meer bekend van Ritter Island, een vulkanisch eiland bij Papaoea-Nieuw-Guinea. In 1888 stortte een deel (geschatte volume: 5 km3) ten noordoosten in de zee. Het is ook beschreven voor vulkanen op de Kaapverdische eilanden en de Canarische eilanden.

    Het instorten van een vulkaanflank (flank failure) kan ook weer meerdere oorzaken hebben. Zware regenval, een uitbarsting van de vulkaan, een aardbeving. Het kan ook, zegt geofysicus Govers, dat het gesteente is aangetast en verzwakt als gevolg van een chemische reactie met gassen of zuur water in de vulkaan. „En hoe steiler de vulkaan hoe makkelijker een flank instort.” Bij de Anak Krakatau is het idee dat zwaartekracht een rol heeft gespeeld. Door de uitbarstingen van de afgelopen maanden heeft zich lava over de vulkaan verspreid, en onder dat extra gewicht zou de al instabiele zuidflank zijn ingestort. Een mogelijke instorting van de zuidflank is in 2012 trouwens al eens, op basis van simulaties, beschreven door drie Franse en een Indonesische geoloog.

    Verder is er veel variatie. Een onderzeese landverschuiving hoeft niet perse door een vulkaan te zijn veroorzaakt. Een voorbeeld, dicht bij huis, zijn de Storrega-aardverschuivingen. Ze vonden ruim 8.000 jaar geleden plaats aan de rand van het Noors continentale plat. Het idee is dat zich daar hoge onderzeese bergen sediment hadden gevormd, in de laatste ijstijd opgestuwd door kruiende ijskappen. Op een gegeven moment zijn de bergen ingestort – de oorzaak is onbekend – over een lengte van bijna 300 kilometer. De daaropvolgende vloedgolf bereikte ook Nederland.

    Daarnaast is een vulkanische landverschuiving niet altijd onderzees. In 1980 volgde na een aardbeving onder de vulkaan Mount St. Helen, in de staat Washington, een gigantische landverschuiving aan de noordkant. Daardoor verminderde plotseling de druk op de gassen en het heet water in de vulkaan. Na een paar seconden volgde een enorme explosie, en een pyroclastische golf van gassen, aswolken en puimsteen. De aswolken reikten tot 20 kilometer hoogte.

    Anak Krakatau groeit op de plaats waar ooit de Krakatau ontplofte

    Ook uit de Anak Krakatau stegen na de verschuiving enorme rookwolken op, hoewel veel minder hoog (tot 1,5 km, aldus het Indonesische centrum voor vulkanologie). En het mechanisme is hier ook net even anders. Nadat de zuidflank deels verdween, zo is het beeld nu, kon er zeewater in de vulkaan komen. Het contact van magma met water veroorzaakt stoomexplosies, die lava, vulkanische gassen, as en puin de lucht in slingeren.

  3. Kunnen we meer tsunami’s door een vulkaan verwachten?

    Vast en zeker. Maar wanneer? Govers herinnert zich de discussie aan het begin van de eeuw over de vulkaan Cumbre Vieja op het Canarisch eiland La Palma. Die zou volgens twee geologen een instabiele westkant hebben die op instorten stond. De daaropvolgende tsunami zou zelfs de oostkust van de Verenigde Staten kunnen overspoelen. „Dat is met een sisser afgelopen”, zegt Govers. Het scenario is, onder meer door onderzoekers van de TU Delft, weerlegd. „Zo heel veel instabiele vulkanen zijn er niet”, zegt Govers. „Het zou me verbazen als het er wereldwijd meer dan tien zijn.”

    Een mogelijk flankfalen is eerder dit jaar beschreven voor de Etna op Sicilië. Nu glijdt de zuidoostflank nog langzaam, met enkele centimeters per jaar, in zee. De angst is dat de flank instort en een tsunami veroorzaakt die zich over het hele Middellandse zeegebied uitbreidt.

  4. Wat is de invloed van de uitbarsting op weer en klimaat?

    De Indonesische meteorologische dienst (BMKG) waarschuwde na de uitbarsting op 22 december al snel voor zwaar weer. Vulkaanuitbarstingen die veel as en gassen de lucht in slingeren, lokken vaak heftige regenval en bliksem uit. Het heeft te maken met de zwaveldeeltjes. Die dienen als zogenaamde condensatiekernen. Water kan er makkelijk op condenseren. Zo vormen zich wolken, die vervolgens uitregenen.

    Het effect kan ook langer aanhouden, en zich over grotere delen van de wereld uitbreiden. Dat gebeurt als de vulkanisch as hoger in de lucht komt, tot in de stratosfeer (de luchtlaag vanaf zo’n 10 kilometer tot circa 50 kilometer hoogte). Dat was bijvoorbeeld het geval bij de uitbarsting van Mount Pinatubo, in 1991. Het zorgde in het daaropvolgende jaar voor een wereldwijde afkoeling, met gemiddeld bijna een halve graad Celsius. Ook dat heeft met de zwaveldeeltjes te maken. Ze zorgen ervoor dat minder zonlicht het aardoppervlak bereikt.

    De wereld koelde trouwens nog sterker af na de uitbarsting van de Krakatau in 1883. Een jaar lang daalde de gemiddelde temperatuur wereldwijd met iets meer dan één graad Celsius. Terwijl de Krakatau minder as de stratosfeer in blies dan de Pinatubo. Er is dus meer van belang dan alleen de zwaveldeeltjes, zo concludeerden Amerikaanse klimaatwetenschappers twee jaar geleden in Nature Geoscience.

    Vulkanen stoten ook CO2 uit, maar het jaarlijks gemiddelde, inclusief de uitbarstingen, is minder dan een procent van de huidige menselijke uitstoot.