Monat: November 2017

Tremor und der Schrei des Vulkans

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Vulkanische Erdbeben und Tremor sind wichtige Indizien für einen bevorstehenden Vulkanausbruch. Bei den meisten explosiv eruptierenden Vulkanen wurde harmonischer Tremor registriert und auch bei effusiven Eruptionen ist er nicht selten. Meistens setzt der Tremor einige Stunden vor einer Eruption ein und hält auch während dieser an. Eine Abnahme des Tremor ist meisten ein Hinweis darauf, dass die Eruption langsam zu einem Ende kommt. Wie Tremor entsteht ist nicht zu 100% geklärt, doch es gibt Modelle die mit hoher Wahrscheinlichkeit zutreffend sind.

Wie langperiodische Erdbeben, so schwingt auch der harmonische Tremor üblicher Weise in einer Frequenz zwischen 1-5 Hz. Ein harmonisches Tremorsignal im Seismogramm wird als irregulär sinusoidal beschrieben. Es ähnelt also mehr oder weniger einer Sinuskurve. Auf dem Seismogramm erhält man ein gleichförmiges Signal ohne einzelne Höhepunkte und ohne Unterscheidung in S und P-Wellen. Das Signal hält mehrere Minuten, oft sogar Stunden, oder Tage an. Es wurde auch schon Tremor registriert, der mehrere Wochen, oder Monate anhielt.

Entstehung von harmonischen Tremor

Harmonischer Tremor wird durch Druck-Fluktuationen von entgasenden Magma hervorgerufen, was in den Medien auch schon als „Magma-Wackeln“ bezeichnet wurde: durch entweichende Gasblasen beginnt das zähflüssige Magma zu Wackeln und zu Schwingen, während es durch das Fördersystem des Vulkans aufsteigt. Dieses lässt sich am Besten mit einem Topf voll kochendem Haferschleim vergleichen. Die brodelnden Gasblasen versetzten den Schleim in Schwingung, was sich auf den Topf überträgt. Wir hören ein dumpfes Brodeln. Genauso kann auch der vulkanische Tremor Infraschall hervorrufen, den wir mit bloßem Ohr normalerweise nicht hören können. Die Betonung liegt auf normalerweise, denn mir ist in der Nähe aktiver Förderschlote bereits öfters ein dumpfes Grollen am Rande der Wahrnehmbarkeit zu Ohr gekommen, welches ich mit dem spürbaren Tremor assoziierte. In der Tat kann die Frequenz eines Tremors bis zu 30 Hz betragen, wenn der Vulkan unmittelbar (Sekunden) vor einer Explosion steht.

Wissenschaftler des AVO untersuchten an mehreren Vulkanen harmonischen Tremor. Vielen Feuerbergen scheint eigens zu sein, dass der Tremor mit niedrigen Frequenzen (0,5-2 Hz) beginnt, welche sich unmittelbar vor einer Eruption bis auf 20 Hz (und sogar darüber hinaus) steigern.

Infraschall und der Schrei des Vulkans

Mit Hilfe eines einfachen technischen Tricks konnten die AVO-Wissenschaftler um Alicia Hotovec-Ellis den, vom Tremor erzeugten, Infraschall für Menschen hörbar machen: sie beschleunigten Aufnahmen des Infraschalls 60-fach (10 Sekunden Audio entsprechen 10 Minuten Tremor) und schon konnten sie den „Schrei des Vulkans“ hören. Je höher der Schrei wird, desto weniger Zeit bleibt bis zur Explosion:

 

Die amerikanischen Wissenschaftler fanden zudem heraus, dass am Vulkan Redoubt in Alaska, nicht nur die Tremorfrequenz ansteigt, je näher eine explosive Eruption rückt, sondern dass dort der Tremor unmittelbar vor einer Explosion ganz aussetzt, der Schrei abrupt verstummt:

 

Nicht-harmonischer (spasmodic) Tremor

Neben dem harmonischen Tremor gibt es noch eine größere Bandbreite von Tremorsignalen, die in einer höheren Frequenz schwingen, als es für harmonischen Tremor typisch ist. Das führt uns zu nicht-harmonischen Tremor, der im englischen Sprachgebrauch als spasmodic tremor bezeichnet wird. Hier liegen die Frequenzen normalerweise über 5 Hz. Wird spasmodic tremor registriert, erfolgen einzelne langperiodische Erdbeben so schnell hintereinander, dass das nächste Erdbeben erfolgt, noch bevor die Schwingungen des vorangegangenen Bebens ausgeklungen sind. Es können sogar S und P-Wellen registriert werden. Bei einem harmonischen Tremor können keine einzelnen Erdbeben mehr voneinander unterschieden werden. Nicht-harmonischer Tremor ist sehr wahrscheinlich noch mit dem Brechen von Gestein assoziiert, während sich die Fluide (Magma und Gas) einen Weg nach oben bahnen.

Eine weitere Sonderform des Tremors ist der gebänderte Tremor, der auf Neudeutsch banded tremor genannt wird. Dieser kommt überwiegend in einem Frequenzbereich zwischen 12 und 20 Hz vor und ist ein zyklisch wiederkehrendes Signal mit gleichlangen Pausen, so dass auf dem Seismogramm ein Bandmuster entsteht. Gebänderter Tremor wurde 2008 und 2009 am Ätna auf Sizilien registriert und analysiert.




Quellen:
Steven R McNutt, Encycolpedia of Earth System Science, 1992
Alicia Hotovec-Ellis, University of Washington (Audio Quelle)
David Bercovici, Geowissenschaftler der Universität Yale

Fuego: Paroxysmus Nr. 11

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Am Fuego in Guatemala gibt es einen weiteren Paroxysmus, es ist der 11. in diesem Jahr. Mirova zeichnete eine thermische Strahlung von 443 MW auf. Sie liegt damit deutlich unter den Höchstwerten anderer Paroxysmen. INSIVUMEH berichtet von frequenten Explosionen und zwei Lavaströmen die 1000 und 600 m lang sind. Pyroklastische Ströme hat es bisher scheinbar keine gegeben. Das Intervall zum letzten Paroxysmus ist wieder auf 5 Wochen angestiegen. Die LiveCams sind leider weiterhin offline.

Gunung Agung mit weiterer Abnahme des Seismik

Am Vulkan auf Bali wurden nur noch 59 Erdbeben aufgezeichnet. Seit mehreren Tagen fehlt der nicht-harmonische Tremor. Seine Registrierung kann allerdings auch durch Maschinen gestört sein, die Tagsüber für ein hohes Störsignal sorgen. Ein Leser schrieb mir, dass am Vulkan Schotter produziert wird und dort Steinbrecher betrieben werden. Die Vibrationen dieser Anlagen übertragen sich wie Erdbebenwellen durch den Boden und werden von den Geofonen aufgezeichnet.

Island mit auffallenden Seismikrückgang

In den letzten 24 Stunden wurden auf ganz Island nur 4 schwache Erdbeben registriert. Dass ist ein erstaunlich niedriger Wert, zumal in den letzten Wochen eine überaus starke Erdbebentätigkeit statt fand. Eine Störung des seismischen Messsystems wäre denkbar.

Lokon mit Warnung

Am Vulkan Lokon auf der indonesischen Insel Sulawesi wurde eine Sperrzone von 1,5 km um den Krater etabliert. Scheinbar wurde Tremor registriert. Lokon ist immer wieder sporadisch aktiv und produziert vulcanianische Eruptionen

Mauna Loa: Behörden wappnen sich für Ausbruch

In amerikanischen Medien kursiert ein neuer Artikel darüber, dass die Behörden auf Hawaii gut auf einen möglichen Ausbruch des größten Vulkans der Erde vorbereitet sind. In einer neuen geologischen Karte wurden gefährdete Gebiete besonders hervorgehoben. Pläne für Evakuierungen liegen vor. Es steht zwar noch kein Ausbruch unmittelbar bevor, doch seit einiger Zeit wird Inflation gemessen und der Vulkan bereitet sich auf einen Ausbruch vor.

Mayon mit steigender Aktivität

Am Mayon auf den Philippinen wird weiterhin eine Zunahme der Seismik beobachtet. In den letzten 2 Tagen ereigneten sich 95 schwache Erdbeben. Zudem wurden nun auch erhöhte Schwefeldioxid-Konzentrationen gemessen. Statt den üblichen 500 Tonnen am Tag wurden bei der letzten Messung 633 Tonnen registriert. Die Behörden befürchten einen weitere Zunahme der Aktivität.

Popocatepetl mit eruptiver Phase

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Gestern trat der Popocatepetl in Mexiko in einer Phase mit erhöhter vulkanischer Aktivität ein. Der höchste Vulkan des Landes  erzeugte 3 explosive Ascheeruptionen. Geringe Mengen Asche regneten über einige Ortschaften ab. Zudem erzeugte El Popo 200 Dampfexhalationen die etwas Vulkanasche enthielten. Über mehrere Stunden stand eine hohe Dampfwolke am Himmel. Nachts ist Rotglut über den Krater sichtbar. Wahrscheinlich wächst ein neuer Lavadom im Krater. Rechts den seht ihr den aktuellen LiveStream.

Ätna mit weiterer Aufheizung

Neue Fotos vom Ätna offenbaren Rotglut in einem Förderschlot des Neuen Südostkraters. Auf einem aktuellen Sentinel-Foto sieht man ebenfalls eine leichte Zunahme thermischer Aktivität. Das Magma steht also relativ hoch im Fördersystem und es können jeder Zeit strombolianische Eruptionen einsetzen.

Neue Messstationen am Oraefajökull

Aufgrund der anhaltenden erhöhten Seismik am isländischen Gletschervulkan Oraefajökull, wurden nun neue seismische Messstationen installiert. Diese sollen die Auflösung des Seismik erhöhen und den Wissenschaftlern eine genauere Lokalisierung sehr schwacher Erdbeben ermöglichen. In den letzten 2 Jahren wurde eine leichte Inflation unter dem Vulkan registriert.

Suwanose-jima in Aktion

Seit einigen Tagen nimmt die Aktivität am japanischen Inselvulkan Suwanosejima zu. Heute eruptierte er 3 Mal. Vulkanasche stieg bis in einer Höhe von 2,7 km auf. Der Vulkan zählt zu den aktivsten Feuerbergen des japanischen Archipels.

Tonga Erdbeben Mw 6,8

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Südlich von Samoa hat sich ein Seebeben der Magnitude 6,9 ereignet. Das Hypozentrum lag in 36 km Tiefe. Aufgrund der Tiefe wurde kein Tsunami-Alarm gegeben. das Beben war allerdings auf vielen Inseln des Archipels zu spüren. Erst vor kurzem folgte ein starkes Nachbeben der Magnitude 5,6.

Loyalty Islands mit weiteren Erdbeben

Ein weiteres Inselparadies des Pazifiks wurde von einer Serie starker Erdbeben erschüttert. Südwestlich der Loyalty-Inseln gab es zwei Erdbeben der Magnituden 5,6 und 5,5. Die Hypozentren lagen mit 8 und 2 km recht flach. Es gab Nachbeben.

Gunung Agung ohne Tremor

Gestern ging die Seismik am Gunung Agung auf Bali weiter zurück. Es wurden auch keine Episoden mit nicht-harmonischen Tremor aufgezeichnet. Heute sieht das Seismogramm noch ruhiger aus als gestern. Der Magma-Nachschub aus der Tiefe scheint zum erliegen zu kommen.

Shiveluch mit großer Ascheeruption

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Der Vulkan auf der russischen Halbinsel Kamtschatka eruptierte gestern mehrere Male. Vermutlich kollabierten Teile des Lavadoms und generierten pyroklastische ströme. Vulkanasche stieg bis zu 7,5 km hoch auf. Der Lavadom wächst seit Jahren und es kommt immer wieder zu diesen eruptiven Phasen.

Fuego mit steigender Aktivität

In Guatemala nimmt die Aktivität des Fuego wieder zu. Der Vulkan steuert zielstrebig dem nächsten Paroxysmus entgegen: die explosiven Eruptionen werden stärker und häufiger. aus dem Gipfelkrater ergießt sich bereits ein 400 m langer Lavastrom. Das Intervall ist im Vergleich zu den letzten beiden Paroxysmen wieder deutlich länger geworden.

Gunung Agung mit weiterer Abnahme der Seismik

Am Vulkan auf Bali nimmt die Erdbebentätigkeit weiter ab. Gestern wurden 75 Erdbeben registriert. Hinzu kommen 3-Tremorphasen. Tags zuvor pilgerten 253 gläubige Hindus zum Kraterrand und hielten ein Opferfest ab, um die Geister im Vulkan zu beruhigen. Auf den dabei entstandenen Fotos sieht man deutlich, dass der Krater noch ein wenig mehr dampft, als bei den Beobachtungen zuvor. Unnötig zu sagen, dass der Zugang zum Vulkan weiterhin gesperrt ist. Die 1148 Opfer des großen Ausbruchs von 1963 waren auch zum größten Teil Gläubige, die am Tempel ein religiöses Fest feiern mussten.

Derzeit wird auf dem Seismogramm ein durchgängiges Signal angezeigt, dass Ähnlichkeit mit Tremor hat. Es wird allerdings von Landwirtschaftsmaschinen ausgelöst, die in der Nähe des Geophons betrieben werden. Auch an anderen Tagen war tagsüber eine dickere Grundlinie zu beobachten. Auch dieses Störsignal wurde von Maschinen ausgelöst. Seitdem das Sperrgebiet verkleinert wurde (und auch schon zuvor) sind die Bauern wieder aktiv.

Update: Die Maschinen, die das Tremor-ähnliche Signal verursachen sind Steinbrecher. Diese zerkleinern Lavagestein, welches in mehreren Betrieben am Gunung Agung abgebaut wird. Die Steinbrecher erzeugen bei ihrer Arbeit starke Erschütterungen, die wie Erdbebenwellen durch den Untergrund laufen.

Stromboli: explosive Sequenz

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Gestern Morgen ereignete sich am Stromboli vor Sizilien eine Sequenz stärkerer Explosionen. Das Ereignis dauerte 3 Minuten. Die stärkste Eruption leitete die Sequenz ein. Lavabrocken landeten auf der Sciara del Fuoco und flogen auch in Richtung Pizzo. Ort des Geschehens war der südlichste Schlot im Zentralkrater. Nach der initialen Explosion setzte kurzweiliger Tremor ein. Dieser muss nicht unbedingt mit dem Aufstieg neuen Magmas assoziiert sein. Bereits vor einer Woche fand eine ähnliche Explosionsserie statt. Die Wissenschaftler halten weitere Ereignisse dieser Art für möglich.

Mount St. Helens mit dampfenden Dom

Gestern war die Seismik am Mount St. Helens im US-Bundesstaat Washington signifikant erhöht. Die Erdbeben wurden nicht nur unter dem Dom registriert, sondern auch unter den Flanken des Vulkans. Zudem steig vom Dom Dampf auf. Sehr wahrscheinlich stammt der vom verdunstenden Schnee auf dem Dom und kann als Indiz steigender Bodentemperaturen gedeutet werden. Zudem wurden auf einer Eisfläche neue Risse entdeckt. Es scheint so, als würde der Vulkan erwachen.

Gunung Agung unverändert

Am Vulkan auf Bali gibt es nach wie vor täglich knapp unter 100 Erdbeben. Am 1. November wurden zudem 5 Phasen nicht-harmonischen Tremors registriert. ein Anzeichen dafür, dass das Magma im Berg vor sich her kocht und nach einem Ausgang sucht.

Ibu mit steigender Aktivität

Am Vulkan auf der indonesischen Insel Halmahera steigt die Erdbebentätigkeit deutlich an. Gestern wurden 129 Erdstöße der verschiedenen Arten registriert. zudem 21 Phasen harmonischen Tremor. Eine Eruptionswolke steigt bis zu 500 m über den Krater auf. Trotzdem bleibt die Alarmstufe bleibt auf „gelb“ stehen. Der Ibu ist seit dem Jahr 2000 daueraktiv. In seinem Krater wächst ein pfannenkuchenartiger Lavadom und aus mehreren Schloten gibt es strombolianische Eruptionen zu sehen. Momentan scheint sich die Aktivität zu steigern.

Sinabung mit pyroklastischen Strom

Ebenfalls in Indonesien liegt der Sinabung. Vom Dom im Krater ging vorgestern ein pyroklastischer Strom ab. In den umliegenden Ortschaften regnete Asche nieder. Trotz des Abgangs wächst der Dom momentan vergleichsweise langsam. Pyroklastische Ströme werden nur alle paar Tage generiert. Während der Hauptphase der Eruption gingen mehreren pyroklastische Ströme pro Stunde ab.

Ätna: zunehmende Wärmesignatur

von

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Vergleicht man die beiden Sentinel-Satelittenfotos vom 27. und 30. Oktober 2017, dann sieht man, dass die beiden Wärmesignaturen aus den Schloten im Zentralkrater an Intensität zunehmen. Kaum zu erkennen ist ein schwacher hot spot im NSEC.

Reventador: Zunahme der Aktivität

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Am Vulkan Reventador in Ecuador nimmt die vulkanische Aktivität zu. In den letzten 3 Tagen eruptierte der Vulkan eine relativ hohe Wasserdampfwolke und phasenweise Vulkanasche. Diese ging in benachbarten Ortschaften nieder. Kinder klagen über Atembeschwerden. Der Schulunterricht fiel in den Gemeinden San Luis, San Carlos und El Chaco aus.

Reventador ist ein 3.562 m hoher Vulkan mit einer großen hufeisenförmigen Caldera. In ihr bildete sich der jetzt aktive Kegel. Im Jahr 2002 gab es eine großer Eruption, bei der Vulkanasche im 100 km entfernten Quito abregnete.

Loyalty Islands: Erdbeben Mw 6,6

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Bei den Loyalty Islands ereignet sich ein ungewöhnlicher Erdbebenschwarm mit mehreren Erdbeben Mw größer 6. Alleine heute manifestierten sich 3 Erdbeben dieser Größenordnung. Das stärkste brachte es auf Mw 6,6. Zudem gab es in den letzten Tagen zahlreiche Erdbeben mit Magnituden um 5. Die Hypozentren der Erdbeben liegen in ca. 10 km Tiefe. Die entlegenen Inselgruppe liegt nordöstlich von Neukaledonien im Pazifik, direkt an der Subduktionszone. Demnach sind die Erdbeben aller Wahrscheinlichkeit nach tektonischen Ursprungs.

Erdbeben bei den Molukken in Indonesien

Ein ähnlich starker Erdbebenschwarm ereignete sich im indonesischen Archipel. Kurz vor der Küste der Insel Pulau Haruku manifestierten sich mehrere Erdbeben mit Magnituden zwischen 6,3 und 5,7. Die Hypozentren lagen in ca. 30 km Tiefe.

Schwarmbeben auf Island

Unter dem isländischen Gletschervulkan Hvannadalshnjúkur (Öræfajökull) gab es einen Schwarm schwacher Erdbeben. Diese Erdbebenschwärme häufen sich dort in den letzten Wochen. Zudem bebte die Erde auch wieder unter der südlichen Seismikzone bei Selfoss. Dort manifestierte sich ein Schwarmbeben mit mehr als 40 Einzelevents in geringer Tiefe.