Das globale digitale Zeitalter basiert maßgeblich auf einem gigantischen Unterwassernetzwerk aus Glasfaserkabeln, die Ozeane durchqueren und den Großteil des weltweiten Datenverkehrs transportieren. Dabei liegt die Bedeutung dieses Netzwerks nicht nur in seiner technologischen Rolle, sondern auch in seiner strategischen Bedeutung für Länder und Regionen, insbesondere für abgelegene Inselgemeinschaften. Doch diese wertvollen Adern der globalen Kommunikation sind nicht vor den gewaltigen Kräften der Natur gefeit – insbesondere nicht in geologisch aktiven Bereichen, in denen Vulkaneruptionen auftreten können. Vulkanische Aktivität kann das unterseeische Telekommunikationsnetz auf vielfältige Weise bedrohen. Während viele Menschen bei Naturkatastrophen eher an Erdbeben, Überschwemmungen oder Wirbelstürme denken, zeigen historische Ereignisse, dass vulkanische Eruptionen und ihre sekundären Effekte erhebliche Schäden an den sensiblen Kabelanlagen unter Wasser verursachen können.
Diese sind für den globalen Datenfluss essenziell, da mehr als 99 % aller internationalen Kommunikationsverbindungen über diese Glasfaserkabel verlaufen. Der Ursprung der globalen Unterwasserkabel reicht bis ins 19. Jahrhundert zurück, als die ersten transozeanischen Telegraphenkabel verlegt wurden. Diese Kabel revolutionierten die Kommunikation, ermöglichten rasche Nachrichtenübertragung zwischen Kontinenten und gelten als Vorläufer der heutigen Glasfaserkabelnetze. Im Laufe der Zeit haben technologische Fortschritte dazu geführt, dass moderne Glasfaserkabel enorme Datenmengen mit hoher Geschwindigkeit übertragen können und heute essenziell für Finanztransaktionen, soziale Netzwerke, Fernunterricht, Telemedizin und vieles mehr sind. Die Gefahr durch vulkanische Ereignisse zeigte sich eindrücklich im Januar 2022 mit dem Ausbruch des Hunga-Vulkans im Königreich Tonga.
Dort wurde die einzige internationale Kabelverbindung, die das Inselreich mit der Außenwelt verband, durch sedimentreiche Strömungen beschädigt, die beim Kollaps der Eruptionssäule entstanden waren. In der Folge war ein ganzes Land von der globalen Kommunikation abgeschnitten, was die Dringlichkeit verdeutlichte, die Risiken durch solche Naturereignisse besser zu verstehen und Gegenmaßnahmen zu entwickeln. Historische Beispiele belegen, dass vulkanische Aktivitäten nicht nur direkt am Vulkan Auswirkungen haben, sondern durch Tsunamis, pyroklastische Ströme, Hangrutschungen oder Lahare weitreichende Schäden an Infrastruktur verursachen können. Dazu gehören Kabelbrüche oder der Totalausfall von Kabelanlagen an Land. So wurden bereits bei der verheerenden Eruption des Krakatau im Jahr 1883 Telegraphenkabel durch einen Tsunami zerstört, der durch den Vulkanausbruch ausgelöst wurde. Im Verlauf des 20. Jahrhunderts kam es weltweit immer wieder zu ähnlichen Vorfällen.
Bei den Ausbrüchen von Mount Pelée auf Martinique oder der Soufrière auf St. Vincent beschädigten pyroklastische Ströme und Hangrutschungen mehrere Telegrafenkabel. Selbst in tieferen Gewässern können untermeerische Hangrutschungen ausgelöst durch vulkanische Aktivität Glasfaserkabel beeinträchtigen. Das Beispiel des Kick ‘em Jenny Vulkans nahe Grenada zeigt, wie solche Ereignisse auch Kabel in mehreren Kilometern Wassertiefe beschädigen können. Die Mechanismen, die zu Kabelschäden führen, sind komplex und variieren von vulkanischem Ereignis zu vulkanischem Ereignis. Häufig sind sekundäre Gefahren wie Sedimentströme unter Wasser, die durch Eruptionen ausgelöste Instabilität entlang der Hänge oder indirekte Folgen wie Stromausfälle durch Erdbeeben Teil der Ursache. Die natürliche Verschiebung oder Verdeckung von Kabelabschnitten durch Ablagerungen sowie das Abriebspotential von mitgerissenem Gestein und Asche können Kabel irreparabel beschädigen.
Zudem hängt die Gefahr für die Kabel stark von der Morphologie der jeweiligen Vulkaninsel und deren Umgebung ab. Steil abfallende Hänge vor der Küste oder teilweise untergetauchte Krater sind besonders anfällig für Hangrutschungen und Sedimentbewegungen, die Kabeltrassen beeinträchtigen können. Demgegenüber existiert keine klare Schwelle der vulkanischen Explosivität, ab der Kabelschäden auftreten, sondern vielmehr besteht ein Spektrum unterschiedlicher Situationen, die den Schaden auslösen können. Potenzielle Risiken für das Unterwasserkabelnetz bestehen insbesondere bei Vulkanen, die nahe an bisher verlegten oder geplanten Kabeln liegen. Während der Kabelsektor darauf achtet, Kabeltrassen so zu planen, dass aktive vulkanische Areale möglichst umgangen werden, ist dies nicht immer möglich, wie etwa bei Inselstaaten im Pazifik oder in der Karibik, die auf wenige direkte Kabelverbindungen angewiesen sind.
Für diese Länder kann der Ausfall eines Kabels gravierende Auswirkungen auf Wirtschaft, Notfallmanagement und Alltag haben. Die Reparatur zerstörter Kabel ist zeit- und kostenintensiv. Vor allem bei abgelegenen Inseln kann sich die Wiederherstellung der Internetverbindung über Monate hinziehen, was erhebliche soziale und wirtschaftliche Folgen mit sich bringt. Deshalb ist die Netzwerk-Resilienz von großer Bedeutung, die sich über multiple physische Verbindungen und alternative Technologien wie Satellitenkommunikation auch in Katastrophenzeiten sicherstellen lässt. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Möglichkeit, bestehende Glasfaserkabel als sensorische Instrumente zur Vulkanüberwachung zu nutzen. Neue Technologien ermöglichen es, die vorhandene Kabelinfrastruktur für seismische Messungen zu verwenden, etwa durch distributed acoustic sensing (DAS), das feinste Erschütterungen aufzeichnet und so Frühwarnsysteme ergänzen kann.
Besonders in Regionen mit dünner seismischer Überwachung eröffnen solche Anwendungen neue Perspektiven für die Risikoerkennung vor und während vulkanischer Aktivitäten. Regionen mit hoher vulkanischer Aktivität und gleichzeitig bedeutender Abhängigkeit von unterseeischen Kabeln stehen vor der Herausforderung, ihre Netzwerke so robust wie möglich zu gestalten. Das setzt intensive geologische Risikoanalysen, innovative technische Lösungen und internationale Kooperation voraus. Nur so können die Folgen künftiger Vulkanausbrüche, die Auswirkungen auf Kommunikationsinfrastruktur haben, abgemildert werden. Zukünftige Entwicklungen im Bereich „SMART-Kabel“ – modernen Unterwasserkabeln mit integrierter Sensorik – versprechen, nicht nur die Datenübertragung zu optimieren, sondern auch Umweltdaten und seismische Informationen zu liefern.
Das kann insbesondere für abgelegene, vulkanisch aktive Inselstaaten entscheidende Vorteile bringen, um Naturgefahren schneller und genauer zu erfassen und darauf reagieren zu können. Die Verflechtung von Vulkanen und der global vernetzten Kommunikation verdeutlicht, wie Naturgewalten trotz technologischem Fortschritt immer noch grundlegende Schwachstellen in der Infrastruktur offenlegen können. Eine nachhaltige Planung, stärkere Netzwerk-Redundanzen und technologische Innovationen bilden die Basis, um die Signaladern unserer vernetzten Welt auch in Zukunft gegen die Gewalt vulkanischer Aktivitäten zu schützen und die Folgen für Gesellschaft und Wirtschaft möglichst gering zu halten.
