Wie war der Krakatau noch 4.800 km entfernt zu hören?

Das Messgerät, dem das Papier ausging

Kurz nach zehn Uhr fünfzehn am Morgen des siebenundzwanzigsten August achtzehnhundertdreiundachtzig reichte im Gaswerk von Batavia der Ausschlag eines Druckmessers über den oberen Diagrammrand hinaus. Batavia, heute Jakarta, liegt etwa hundertfünfzig Kilometer von einem Vulkan namens Krakatau entfernt. Viertausendachthundert Kilometer entfernt, auf einer kleinen Insel im Indischen Ozean, notierte ein Polizeichef ein Geräusch wie das ferne Donnern schwerer Geschütze. Dann zuckten Barometer rund um die Welt, in Bombay, Mauritius, Toronto und Washington.

Viele zuckten in den nächsten fünf Tagen siebenmal, weil dieselbe Luftwelle immer wieder über sie hinwegzog. Wie konnte eine Explosion über einen Ozean hinweg zu hören sein und dann den ganzen Planeten umrunden?

Krakatau, 1883

Krakatau lag in der Sundastraße, der engen Meerenge zwischen Java und Sumatra. Seit Mai brach er immer wieder aus. Ende August erreichte der Ausbruch seinen Höhepunkt. Am Morgen des Siebenundzwanzigsten zerrissen ihn gewaltige Explosionen. Etwa zwei Drittel der Insel verschwanden.

Die folgenden Flutwellen überrollten die Küsten Javas und Sumatras. Der Bericht der Royal Society nennt sechsunddreißigtausenddreihundertachtzig Tote. Achtzehnhundertvierundachtzig setzte die Royal Society in London einen Ausschuss ein, der alle auffindbaren Aufzeichnungen zum Ausbruch sammeln sollte. Sein Bericht erschien achtzehnhundertachtundachtzig. Auf ihm beruht der Großteil der folgenden Darstellung.

Drei Arten von Luftwellen

Der Geologe des Ausschusses, John Judd, beschrieb drei Arten von Luftwellen des Ausbruchs. Die schnellsten waren gewöhnlicher Schall: die hörbaren Explosionsknalle. Stärkere, langsamere Luftstöße zerbrachen Fenster und verursachten Mauerrisse, hundertsechzig Kilometer entfernt. Die langsamsten Wellen waren zu lang zum Hören, doch Barometer erfassten ihre Erdumrundung.

Eine Explosion, drei sehr verschiedene Reisen. Beginnen wir beim Schall.

Wo das Donnern zu hören war

Aus Berichten von Menschen, die die Explosionen gehört hatten, erstellte der Ausschuss diese Karte. Die Liste enthält fast hundert Berichte aus mindestens dreißig Kilometern Entfernung, sechzehn sogar aus über dreitausend Kilometern. Die schattierte Fläche zeigt, wo die Explosionen hörbar waren: knapp ein Dreizehntel der Erdoberfläche. Immer wieder beschrieben Menschen dasselbe: Es klang wie Kanonen.

Auf Diego Garcia, über dreitausendsechshundert Kilometer entfernt, hielt man die Knalle für Kanonenschüsse eines Schiffs in Seenot. Rund um die Andamanensee entsandten Behörden ein Polizeiboot und einen Dampfer, um das Schiff zu suchen. Sie fanden nichts. Der entfernteste Bericht kam von Rodrigues, einer kleinen Insel östlich von Mauritius, etwa viertausendachthundert Kilometer vom Vulkan entfernt.

James Wallis, der dortige Polizeichef, schrieb, die Knalle kämen aus Osten und klängen wie fernes Donnern schwerer Geschütze. Das ist weiter als von New York nach San Francisco. Laut Ausschuss gab es keinen weiteren Beleg für hörbaren Schall über annähernd solche Entfernungen.

Eine schiefe Karte

Die Karte ist auffallend asymmetrisch. Die Knalle reichten westwärts viel weiter als ostwärts. Der Ausschuss führte das auf die Passatwinde zurück, die dort nach Westen wehen. Noch seltsamer ist dieses Detail.

Vielerorts direkt am Vulkan verstummten die Knalle kurz nach zehn Uhr morgens, obwohl die Explosionen weitergingen. An den entfernten Enden Javas und Sumatras waren sie dagegen weiterhin deutlich hörbar. Der Ausschuss vermutete, ein dichter Ascheschleier über der nahen Küste habe den Schall blockiert. Akustikprofessor Thomas Gabrielson hat den Bericht untersucht. Er merkt an: Auch Luftschichten könnten Schall ablenken und so stille Zonen erzeugen.

Warum Schall so weit reisen kann

Warum reichte dieser Schall überhaupt so weit? Das liegt teilweise an der Tonhöhe. Tiefe Töne verlieren ihre Energie langsamer als hohe. Deshalb hörst du den Bass eines fernen Konzerts lange, bevor du die Stimme erkennst.

Eine gewaltige Explosion erzeugt Unmengen sehr tiefen Schalls. Vieles davon liegt unterhalb unserer Hörgrenze. Wissenschaftler nennen das Infraschall. Der zweite Grund ist der Himmel selbst. Die Atmosphäre besteht aus Luftschichten mit unterschiedlichen Temperaturen und Winden. Diese Schichten können Schall zum Boden zurücklenken. So springt er entlang der Oberfläche weiter, statt nach oben zu entweichen.

Dabei kann Schall einen Ort überspringen und erst weiter entfernt wieder den Boden erreichen. So entstehen mitunter stille Zonen.

Jenseits der Skala

Nun zur zweiten Wellenart: dem Druckstoß. Das Gaswerk in Batavia zeichnete laufend den Druck in seinem großen Gasbehälter auf. Diese Aufzeichnung vom Morgen des Siebenundzwanzigsten hat der Ausschuss hier kopiert. Die Linie schlägt den ganzen Morgen aus, mit jeder eintreffenden Explosion.

Zwischen zehn Uhr fünfzehn und zehn Uhr zwanzig schießt sie senkrecht über den oberen Rand hinaus. Die Anmerkung unten sagt: Hier endete die Originalskala. Der stärkste Stoß wurde also nie vollständig erfasst. Judd schrieb, diese Wellen drückten Fenster ein, warfen Lampen um, löschten Gaslichter und hoben einen Gasbehälter aus seinem Becken.

Online findet man oft eine genaue Dezibelzahl für Krakatau. Betrachte die Zahl als Schätzung: Das einzige Messgerät nahe genug an der Explosion überschritt seinen Messbereich.

Einmal um die Welt

Die dritte Welle machte Krakatau unter Wissenschaftlern berühmt. Achtzehnhundertdreiundachtzig hatten Wetterstationen Barographen, die den Luftdruck als Linie auf Papier zeichnen. Die gesammelten Aufzeichnungen zeigten an über fünfzig Stationen denselben seltsamen Ausschlag. Diese Tafel zeigt acht davon nebeneinander.

Fern vom Vulkan betrug die Luftdruckänderung höchstens wenige Zehntelprozent. Jeder Ausschlag brauchte zwei bis drei Stunden, um anzusteigen und abzuklingen. Das war viel zu langsam, um hörbar zu sein. Die Ankunftszeiten lieferten den Hinweis. Der Ausschlag erreichte Kalkutta etwa vier Stunden nach der Explosion, Tokio nach sechs, Wien nach zehn und New York nach fünfzehn.

Richard Strachey, der die Kurven untersuchte, sah eine einzige Welle, die sich als wachsender Kreis von Krakatau ausbreitete. Der Kreis wuchs, bis er die Erde an ihrer breitesten Stelle umspannte. Dann zog er sich auf der genau gegenüberliegenden Erdseite zusammen, an einem Punkt in Kolumbien. Von dort lief die Welle zurück nach Krakatau, darüber hinweg und erneut um die Erde.

Viele Stationen erfassten sie siebenmal: viermal auf dem Hinweg, dreimal auf dem Rückweg. In Glasgow traf sie etwa elf, fünfundzwanzig, achtundvierzig, neunundfünfzig, vierundachtzig, vierundneunzig und hunderteinundzwanzig Stunden nach dem Ausbruch ein. Jede volle Erdumrundung dauerte etwa fünfunddreißig bis siebenunddreißig Stunden. Das sind rund elfhundert Kilometer pro Stunde, nahe der Schallgeschwindigkeit.

Je nach Richtung unterschied sich das Tempo: Strachey ermittelte westwärts etwa sechshundertvierundsiebzig Meilen pro Stunde, ostwärts siebenhundertsechs. Aus den Ankunftszeiten aller Stationen konnte er sogar zurückrechnen, wann die Explosion stattgefunden hatte. Er kam auf neun Uhr achtundfünfzig morgens Ortszeit. Die Aufzeichnung am Gasbehälter in Batavia bestätigte das. Strachey schätzte zunächst, die Welle habe die Erde dreieinviertelmal umrundet, bevor sie nicht mehr messbar war.

Es geschah noch einmal

Im Januar zweitausendzweiundzwanzig explodierte nahe Tonga ein Unterwasservulkan namens Hunga. Forscher, die seine Druckwelle untersuchten, fanden sie ähnlich groß wie die von Krakatau. Diesmal lauschten überall Instrumente, am Boden und im All. Dazu gehörte ein Netz von Infraschallstationen zum Aufspüren geheimer Atomtests, und

einer seiner Geophysiker nannte die Explosion das Größte, was sie je gesehen hatten. Über sechs Tage verfolgten sie vier Erdumrundungen der Welle und drei weitere Durchgänge von der Gegenseite. Dieses Muster zeigten schon die Barographen im viktorianischen Zeitalter. Eine Wetterstation der Universität Lancaster in England erfasste sie zweimal: gegen halb acht abends und erneut um zwei Uhr nachts.

Diesmal hörten Menschen in Alaska die Knalle, über neuntausend Kilometer entfernt. Von Anchorage bis Fairbanks meldeten Menschen die Knalle kurz nach drei Uhr nachts, etwa sieben Stunden nach dem Ausbruch. Hawaii liegt viel näher an Tonga. Von dort gab es keine Berichte über hörbare Knalle. Über solche Hörlücken rätselte der Ausschuss schon achtzehnhundertdreiundachtzig.

Ein einziger Himmel

Achtzehnhundertdreiundachtzig brauchte es Briefe, Schiffslogbücher und fünf Jahre, um das Geschehen zu rekonstruieren. Zweitausendzweiundzwanzig zeigten Satelliten und private Wetterstationen dieselbe Welle. Beide Ereignisse zeigen dasselbe. Die Luft um die Erde ist ein zusammenhängendes Ganzes.

Stößt man sie an einer Stelle hart genug an, spüren es Barometer auf der anderen Seite der Welt, immer wieder.