Es ist klar, dass es sich bei Hunga um ein ungewöhnlich explosives Rezept handelte, das möglicherweise nicht leicht nachzuahmen ist. Etwa einen Monat lang war die Eruption wie erwartet vorangeschritten – mäßig heftig, mit Gas und Asche, aber beherrschbar. Dann ging alles schief. Das scheint das Ergebnis von mindestens zwei Faktoren zu sein, sagt Cronin. Einer war das Mischen von Magmaquellen mit leicht unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen unten. Als diese interagierten, produzierten sie Gase und vergrößerten das Volumen des Magmas innerhalb der Grenzen des Gesteins. Unter enormem Druck begannen die Felsen darüber zu brechen und ließen das kalte Meerwasser eindringen. „Das Meerwasser hat die zusätzliche Würze hinzugefügt, wenn Sie so wollen“, sagt Cronin. Es folgte eine gewaltige Explosion – eigentlich zwei davon –, die Billionen Tonnen Material direkt durch die Spitze der Caldera schleuderte, einige davon anscheinend bis in den Weltraum.
Diese beiden Explosionen erzeugten große Tsunamis. Aber die größte Welle kam später – möglicherweise verursacht, denkt Cronin, weil Wasser in das kilometertiefe Loch strömte, das plötzlich aus dem Meeresboden gegraben wurde. „Das ist etwas wirklich Neues für uns“, sagt er – eine neue Art von Bedrohung, die an anderer Stelle in Betracht gezogen werden sollte. Früher dachten Wissenschaftler, dass diese Art von Vulkan nur dann wirklich einen großen Tsunami erzeugen kann, wenn eine Seite einer Caldera zusammenbricht. Unter dem Strich, so sagt er, sind Unterwasservulkane vielfältiger und in manchen Fällen zu extremem Verhalten fähiger, als irgendjemand dachte.
Aber der Prozess, den Ausbruch zusammenzusetzen, hat auch die Herausforderungen bei der Untersuchung von Unterwasservulkanen deutlich gemacht. Eine typische Kartierungsexpedition umfasst ein großes, voll besetztes Forschungsschiff, das mit einem Mehrstrahl-Sonar ausgestattet ist, das den Meeresboden auf Veränderungen kartiert, und einer Reihe von Instrumenten zur Wasserentnahme, die nach chemischen Anzeichen laufender Aktivität suchen. Aber mit einem Boot über eine möglicherweise aktive Caldera zu fahren, ist riskant – nicht so sehr, weil der Vulkan explodieren könnte, sondern weil die aufsteigenden Gasblasen ein Schiff zum Sinken bringen könnten. In Tonga haben Forscher dieses Problem mit kleineren Schiffen und einem autonomen Schiff gelöst.
Selbst Tonga, das im vergangenen Jahr vier Mal besucht wurde, weil Forschungsgruppen Forschungsgelder für den Ausbruch erhalten haben, wird in den nächsten Jahren wahrscheinlich keine weitere große bemannte Mission erhalten, sagt Cronin. Die Kosten sind einfach so hoch. Es würde wahrscheinlich Jahrzehnte dauern, jeden Vulkan im Detail zu untersuchen, selbst nur die im Tonga-Bogen. Das ist eine Schande, sagt Walker, denn diese Art von Expeditionen sind eine der wenigen Möglichkeiten, wie Wissenschaftler nah genug herankommen, um tatsächlich zu sehen, wie sich Vulkane verhalten. Ein ideales Szenario würde mehr Mittel für diese Missionen sowie Investitionen in die Verbesserung neuer Technologien wie autonome Schiffe beinhalten, deren Betrieb auf dem tückischen offenen Ozean schwierig sein kann.
Ohne sie müssen Wissenschaftler aus der Ferne zusehen. Das ist schwierig, wenn Sie versuchen, Unterwasserereignisse zu beobachten – aber nicht unmöglich. Satellitentechnologie kann Objekte erkennen, die als Bimssteinflöße bekannt sind – Platten aus schwimmendem Vulkangestein, die auf der Wasseroberfläche auf und ab schaukeln – sowie Algenblüten, die von den Mineralien genährt werden, die von Vulkanen freigesetzt werden. Und die USGS sowie Kollegen in Australien sind dabei, ein Netzwerk von Sensoren rund um Tonga zu installieren, die vulkanische Aktivitäten besser erkennen können, indem sie seismische Stationen mit Schallsensoren und Webcams kombinieren, die nach aktiven Explosionen Ausschau halten. Sicherzustellen, dass es in Betrieb bleibt, wird eine Herausforderung sein, sagt Lowenstern – es geht darum, die Systeme mit Daten und Stromquellen verbunden zu halten und sicherzustellen, dass Tonga die Einrichtungen mit Personal versorgen kann. Er fügt hinzu, dass Tonga nur eine von vielen pazifischen Nationen ist, die die Hilfe gebrauchen könnten. Aber es ist ein Anfang.
Einer der Vorteile der so genauen Untersuchung des Hunga-Vulkans besteht darin, dass Forscher jetzt neue vulkanische Merkmale identifiziert haben, auf die sie achten müssen. In den nächsten Jahren sieht Cronin einen Prozess zur Identifizierung vor, welche Vulkane mehr Aufmerksamkeit erfordern. Auf ihrer letzten Hunga-Reise im Jahr 2022 nutzte Cronins Team die Zeit auf dem Schiff, um zwei weitere Unterwasservulkane in der Gegend zu besuchen, darunter einen etwa 100 Meilen nördlich gelegenen mit einer mesaartigen Topographie, die Hunga vor seinem Ausbruch ähnelt. Die Karten werden eine Grundlage für zukünftige Vermessungen sein, die es schaffen, auf das Wasser hinauszukommen, und eine Möglichkeit für Forscher herauszufinden, wie viel Action unter Meer und Felsen passiert. Bis jetzt, berichtet Cronin, ist der Ozean ruhig.