Erdbeben am Grimsvötn
Tremor am Grimsvötn
Bodenhebung Grimsvötn
Bodendeformation
Blaue Lagune-Svartsengi-Thorbjörn Livecam
Aufgrund der anhaltenden seismischen Aktivität nebst Bodenhebung auf der isländischen Reykjaneshalbinsel richteten mehrere lokale Mediendienstanbieter ihre Webcams auf das betroffene Gebiet um die Blaue Lagune und das Geothermalkraftwerk Svartsengi. Die meisten Kameras stehen auf der vulkanischen Erhebung Thorbjörn, unter der es selbst zu einer signifikanten Bodenhebung kommt. Auf dieser Seite bette ich auch Livedaten zur Seismik und Bodenhebung ein.
Multiview-Blick
Livestream vom Husafell
Livecam mit Blick auf die 4. Eruption zwischen Stóra-Skógfell und Sundhnúkar
LiveCam der Eruption. Die Kamera wird von MBL betrieben
Einen Grindavik-Livestream (der sich nicht einbinden lässt) gibt es hier bei YT.
Karte des Eruptionsgebiets
Karte der Lage der Eruptionsspalte zwischen Stóra-Skógfell und Sundhnúkar. © IMO
Seismogramm der Messstation Grindavik
Die Seismizität auf Reykjanes wird von mehreren seismischen Messstationen erfasst. Von den öffentlich einsehbaren Geräten ist jenes bei Grindavik dem Geschehen am nächsten. Auf dem Seismogramm kann man die Erdbebensignale gut sehen. © IMO
Der Tremor wird mit besonders empfindlich eingestellten Seismometern erfasst, der überwiegend Schwingungen mit niedrigen Frequenzen erfasst. Die hier eingebaute Grafik zeigt den Tremor der Messstation Litla Skogfell, die nordöstlich vom Thorbjörn steht. © IMO
Bodendeformation im Bereich Grindavik
Diese GPS-Messstation zeigt detektiert die Bodenhebung bei Svartsengi. © IMO
Das Reykjanes-Svartsengi-Vulkansystem auf Island
Am 25. Oktober 2023 setzte im Südwesten der Reykjanes-Halbinsel ein starkes Schwarmbeben an. Zwei Tage später begann eine Bodenhebung im Bereich des Vulkansystems Svartsengi, die schnell an Fahrt aufnahm. Die Bodenhebung wird von Magma verursacht, dass sich in 4-5 km Tiefe in einer horizontal liegenden Schicht akkumuliert. Betroffen ist ein recht großes Areal um den Vulkan Thorbjörn, der während der letzten Eiszeit unter der Gletscherbedeckung entstand und daher die Form eines Tafelvulkans hat. Obwohl sich Erdbeben und Bodenhebung auf einem Gebiet nordwestlich von Thorbjörn konzentrieren, gibt es auch Erdbeben im Nordosten und im Süden des Areals. Dort reichen sie bis an den Ort Grindavik heran. Im Nordosten liegen die vulkanischen Erhebungen von Sýlingafell und Stora-Skogfell. Dazwischen spannt sich eine kleine Kraterreihe entlang einer früheren Eruptionsspalte auf. Im Nordwesten liegt das Geothermalkraftwerk Svartsengi mit der Blauen Lagune und westlich davon befindet sich die Schlackenkegelreihe Eldvörp, an der es im 13. Jahrhundert Eruptionen gab, die mehrere Lavafelder bildeten.
Die beschriebenen vulkanischen Manifestationen um Svartsengi werden von einigen Autoren als Teil des größeren Reykjanes-Vulkansystems betrachtet. Andere Autoren sehen in ihnen ein eigenständiges Vulkansystem.
Generell betrachtet liegt das Reykjanes-Vulkansystem an der südwestlichen Spitze der Reykjanes-Halbinsel, wo sich der Mittelatlantische Rücken über den Meeresspiegel erhebt. Es besteht aus einem weiten Gebiet postglazialer Basaltkraterreihen und kleiner Schildvulkane. Das submarine Vulkansystem Reykjaneshryggur grenzt an das Reykjanes-Vulkansystem und wird als Teil desselben betrachtet. Es ist das westlichste System einer Reihe von fünf dicht beieinander liegenden, gestaffelten Spaltsystemen, die sich diagonal über die Reykjanes-Halbinsel erstrecken. Östlich des beschriebenen Systems befindet sich das Vulkansystem des Fagradalsfjalls, das zuletzt im Sommer 2023 ausbrach.
Trotz der starken Bodenhebung im November 2023 ist es noch nicht als sicher anzusehen, dass es auch zu einen Vulkanausbruch hier kommen wird. Bereits Ende 2020 kam es zu eine starken Bodenhebung. Drei Monate später startete dann einer Eruption am Fagradalsfjall.
Update: Inzwischen gab es 4 Eruptionen im Svartsengi System. Hier eine Chronik.
Yellowstone: Bodenhebung im Vergleich zu anderen Calderen
Bei Caldera-Vulkanen handelt es sich um die größten irdischen Vulkanstrukturen, die nur von den Flutbasaltprovinzen übertroffen werden. Calderavulkane sind in der Lage, sogenannte Supervulkaneruptionen zu erzeugen, die sich global auswirken können. Daher steht ihre Erforschung im Fokus vieler Geowissenschaftler. Jüngst verglich das USGS die Bodendeformationen verschiedener Calderasysteme mit dem Yellowstone-Vulkan.
Zusammenfassung
- Bodendeformationen der Yellowstone-Caldera werden seit 1923 gemessen
- Die jährliche Deformationsrate von Long-Valley-Caldera und Yellowstone-Caldera sind fast identisch
- Die Bodendeformation der Campi Flegrei ist 12 Mal so groß
- Vor der letzten Eruption in der CF gab es dramatische Bodenhebungen
Yellowstone-Caldera und ihr Hydrothermalsystem
Der Yellowstone-Nationalpark beherbergt nicht nur ein fantastisches Naturreservat, sondern eine Caldera mit Tausenden postvulkanische Manifestationen. Dabei handelt es sich um verschiedene Arten von heißen Quellen, Geysiren, Schlammtöpfen und Fumarolen. Sie verdanken ihre Existenz dem vulkanischen Hydrothermalsystem, dass durch einen heißen Magmenkörper unter dem Vulkan mit Energie versorgt wird. Vom Magmenkörper ausgehend, steigen Magmatische Fluide auf, die im Untergrund der Caldera zirkulieren und sich mit Grundwasser vermischen. Die Menge des Grundwassers schwankt und ist u.a. von Niederschlägen abhängig, aber auch von Grundwasserströmen, die überregionalen Einflüssen unterliegen. So ist das Hydrothermalsystem eines Calderavulkans äußerst dynamisch und kann die unterschiedlichsten Prozesse steuern: neue Quellen und Geysire entstehen, oder alte postvulkanische Manifestationen vergehen. Gas- und Bodentemperaturen sind einer großen Variabilität unterzogen und es kann zu Phasen mit Bodendeformationen kommen. Je nach der Aktivität des Hydrothermalsystems hebt und senkt sich der Boden der Caldera, wobei es nicht einfach ist, zu unterscheiden, ob die Bodendeformationen ausschließlich durch Änderungen im Hydrothermalsystem zustande kommen, oder ob es Magmenaufstieg gibt. Dieser wirkt sich auch direkt auf das Hydrothermalsystem aus und sorgt dort für erhöhte Aktivität, lange bevor es zu einem Vulkanausbruch kommt, wenn es denn überhaupt dazu kommt.
Heute detektiert man die Höhenänderungen des Bodens mittels Satelliten und verwendet INSAR-Systeme und GPS Messungen. Früher mussten Höhenänderungen des Bodens aufwendig vermessen (nivelliert) werden. Dazu wurde ein Nivelliertrupp losgeschickt, so wie wir sie von Landvermessungen her kennen. Zum ersten Mal geschah das in der Yellowstone-Caldera im Jahr 1923.
Bodendeformationen der Yellowstone Caldera
Seitdem hat sich das Zentrum der Caldera um gut 90 Zentimeter angehoben. Dabei stellt man fest, dass es durchaus zu periodischen Hebungs- und Senkungsphasen kam, wobei sich eine jährliche Höhendifferenz von gut 14 mm pro Jahr ergab.
Das USGS stellte jüngst einen interessanten Vergleich von Bodendeformationen verschiedener Calderavulkane auf und verglich die Bodendeformationen am Yellowstone-Vulkan mit denen der Long-Valley-Caldera, die ebenfalls in den USA liegt. Hier wurde erstmals in den 1970iger Jahren eine Bodenhebung dokumentiert. In den 47 Jahren zwischen 1975 und 2022 betrug die maximale Hebung der Long-Valley-Caldera insgesamt 66 cm und lag damit auf ähnlichem Niveau wie die Hebung des Bodens der Yellowstone-Caldera.
Dramatische Bodenhebung in der Campi Flegrei
Ein weiterer Vergleich der beiden US-amerikanischen Vulkane mit dem großen italienischen Calderavulkan Campi Flegrei enthüllt erstaunliches: dort hebt und senkt sich der Boden mit deutlich schnelleren Raten. Aktuell liegen sie bei 13 mm pro Monat. Die jährliche Hebungsrate ist also 12 Mal so groß, wie in den beiden anderen Calderen. Wissenschaftliche Untersuchung und historische Aufzeichnungen ergaben, dass sich der Boden im Bereich der Caldera um bis zu 7 m hob uns senkte.
Im Gegensatz zu den beiden amerikanischen Calderavulkanen, kam es in der Campi Flegrei zu historischen Zeiten bereits zu einer Eruption. Sie ereignetes ich im Jahr 1538 und ließ den Schlackenkegel Monte Nuovo entstehen. Im Vorfeld des moderaten Vulkanausbruchs kam es zu massivsten Bodenhebungen, bei denen die Küste soweit angehoben wurde, dass sich die Küstenlinie um 370 Meter seewärts verschob. Dabei ging die Bodenhebung so schnell vonstatten, das Fische in Tümpeln gefangen wurden, die sich auf dem neuen Küstenstreifen bildeten.
Schlussfolgerungen für Supervulkaneruptionen
Diese historischen Beobachtungen lassen die Wissenschaftler vermuten, dass es vor einer Supervulkan-Eruption eines Calderavulkans wohlmöglich zu weitaus stärkeren Bodendeformationen kommen könnte, als jene, die sich 1538 im Golf von Pozzuoli zutrugen. Was sich tatsächlich ereignen wird, ist aber ungewiss. Gewiss ist nur, dass es irgendwann zu einem weiteren Ausbruch eines der großen Calderasysteme kommen wird. Solche Eruptionen haben das Potenzial sich global auszuwirken und das Klima zu beeinflussen. (Quelle: USGS)
Ambrym: Alle Lavaseen sind verschwunden
Für alle Vulkanfans eine traurige Nachricht: alle 4 Lavaseen in den Kratern des Vulkans Ambrym in Vanuatu sind weg. Sie liefen im Rahmen der Spalteneruption vom Wochenende aus. Gelegentliche Aschewolken zeigen an, dass die Krater kollabieren. Untersuchungen der Bodendeformation via Satellit ergaben, dass der Südteil des Gipfelbereich des Vulkans um mehr als 1 Meter abgesackt ist. Zu Bodendeformationen und Spaltenbildungen kommt es auch im Küstenbereich der Vulkaninsel. Anhaltende Erdbeben mit Magnituden um 5 begleiten den Prozess. Es gab große Schäden an der bescheidenen Infrastruktur der Insel: Spalten taten sich unter Häusern auf und zerstörten Straßen. Es sieht so aus, als würde das Magma im großen Stil unterirdisch abfließen. Bei der kurzlebigen Eruption in der Caldera wurde bei weitem nicht genug Magma eruptiert, um so eine Deflation zu erklären. Denkbar wäre auch eine -bisher unentdeckte- Eruption am Meeresgrund, oder ein bevorstehender Ausbruch an der Küste!
Weltweites verschwinden der Lavaseen
Das Geschehen erinnert mich an die Leilani-Eruption des Kilaueas. Im Frühjahr flossen auf Hawaii ebenfalls 2 Lavaseen ab und verursachten Bodendeformationen im Gebiet von Leilani, welche in einer Flankeneruption gipfelten.
Eine weitere Analogie drängt sich auf: ähnliche Vorgänge wurden vor der Insel Mayotte im Indischen Ozean beobachtet. Dort wurde im Frühjahr ebenfalls ein starkes Schwarmbeben vor der Küste registriert. Der Boden sank stellenweise ab und die Insel verschob sich um mehrere Zentimeter. Allerdings kam es bisher zu keiner sichtbaren Eruption.
Es ist schon ein besonderer Zufall, dass in so kurzer Zeit fast alle Lavaseen der Erde verschwinden: vor 2 Jahren lief der Lavasee des Erta Alé aus, dieses Jahr die Lavaseen auf Hawaii und Ambrym. Verbleiben nur noch die Lavaseen im Nyiragongo und Erebus. Alle anderen verbleibenden Lava-Ansammlungen in Vulkankratern sind bestenfalls Lavalinsen, wobei die Größe der Lava-Ansammlung im Nyramuragira unklar ist. Ist es wirklich ein Zufall, oder ein globales Phänomen? Was ist eure Meinung hierzu?
Ätna: neue Daten der Bodendeformation
Das INGV Catania hat heute diese Animation veröffentlicht. Grundlage hierfür sind die Daten des Sentinel-Satelliten, der Bodendeformationen registriert. Die Animation gibt die Situation vom Februar 2015 bis Februar 2016 wieder. Die blauen Flächen zeigen Inflation an, gelbe und rote Farben Deflation. Bis zu den Paroxysmen im Dezember letzten Jahres wurde kontinuierliche Inflation registriert, seitdem nur noch Deflation. Wer also mit einer baldigen Fortsetzung vulkanischer Aktivität an Europas mächtigstem Vulkan rechnet, wird wahrscheinlich enttäuscht werden. Ich selbst hätte damit gerechnet, da der Vulkan im Januar von zahlreichen Erdbeben heimgesucht wurde.
Vulkanologie: neuer Satellit gestartet
Die ESA hat am 3. April einen neuen Satelliten in die Erdumlaufbahn gebracht, der Vulkanologen helfen soll Prognosen zu bevorstehenden Vulkanausbrüchen zu erstellen. Der Satellit „Sentinel 1A“ untersucht die Erdoberfläche mit hochauflösenden Radarmessungen, die jede noch so kleine Bodendeformation nachweisen können. Diese werden an Vulkanen durch Magma-Bewegungen im Untergrund hervorgerufen und gelten als Indiz für eine bevorstehende Eruption. Strömt Magma in eine Magmakammer, oder ins Fördersystem des Vulkans bläht sich der Boden, bzw. das Vulkangebäude auf. Der Vulkanologe spricht dann von „Inflation“. Fließt Magma ab, sinkt der Boden ein und man spricht von „Deflation“. Beides hat Auswirkungen auf die Hangneigung des Vulkans. Diese wird nicht in Grad angegeben, sondern als Radiant (Winkel im Bogenmaß). Die resultierenden Änderungen bewegen sich meistens im mikro-rad-Bereich. Der Satellit ist also in der Lage kleinste Bodenveränderungen zu registrieren. Das bringt für die Wissenschaftler den großen Vorteil, dass aufwendige Vermessungsarbeiten am Vulkan entfallen. Bisher mussten dazu GPS Messungen an fest definierten Messpunkten vorgenommen werden. Mit dem Sentinel-Satelitten können so auch entlegenen Vulkane genau überwacht werden, die über kein Observatorium verfügen.
Wie wichtig die Messung von Bodendeformationen an Vulkanen ist, belegt eine Studie von Wissenschaftlern der School of Earth Sciences um Dr. Juliet Biggs. Sie wendeten ein medizinisches Statistikprogramm auf Deformationsmessungen von 500 Vulkanen an, die in den letzten 18 Jahren durchgeführt wurden. Sie belegten, dass 46% der Vulkane ausbrachen, bei denen eine Bodendeformation gemessen wurde. 96% der Vulkane ohne Bodendeformation blieben ruhig.
Der Zusammenhang zwischen Bodendeformation und Eruption ist umso eminenter, desto kürzer der Eruptionszyklus des Vulkans ist. Bei Vulkanen, die zwischen zwei Eruptionen lange ruhen (Bsp. Yellowstone) scheint der Zusammenhang nicht so naheliegend zu sein. Hier kann auch Bodendeformation gemessen werden, ohne dass es mittelbar zu einem Vulkanausbruch kommt. Bei diesen Vulkanen fehlen allerdings auch Vergleichswerte, da noch kein Mensch die Ausbrüche lang ruhender Vulkane beobachtet hat.
Die Messung von Bodendeformationen ist nur ein kleiner Aufgabenbereich des neuen Satelliten. Dieser wurde als erster Satellit der Copernicus-Mission gestartet. Die Mission soll die gesamte Erdoberfläche im Auge behalten und in der Lage sein, alle 3 Tage ein neues Oberflächenbild von Europa zu liefern. Die Daten können nicht nur zur Messung der Bodendeformation genutzt werden, sondern auch Erosion nachweisen, oder zur Spionage genutzt werden.
Campi Flegrei: Zunahme der Bodendeformation
Leser unserer Facebookgruppe wiesen mich auf einen neuen Bericht des INGV Neapel hin. Demnach hat die Bodendeformation in der Campi Flegrei deutlich zugenommen. Im letzten Jahr wölbte sich der Boden stellenweise um 8 cm auf. Einen besonders starken Anstieg verzeichneten die Messstationen in den Monaten Juli-August und Dezember. Der Trend scheint weiter anzuhalten.
Neben der Bodendeformation änderten sich auch Temperatur und Gaszusammensetzung der Fumarolen in der Solfatara. Die Seismik ist ebenfalls erhöht.
Fasst man alle Daten zusammen, scheint sich zu bestätigen, dass Magma unter der Campi Flegrei aufsteigt. Ob- und wann es zu einem Vulkanausbruch kommen wird ist allerdings ungewiss.
Santorin: Bodendeformation visualisiert
Das DLR hat eine Computergrafik aus Daten des Satelliten TerraSAR-X veröffentlicht, die die Bodendeformationen auf Santorin visualisiert. Die gelben und roten Bereiche auf der Grafik zeigen den Bereich, der sich zwischen Januar 2011 und April 2012 bis zu 14 cm anhob. Dabei kam es nicht nur zu der Anhebung, sondern auch zu einer Ausdehnung der gesamten Insel.
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass in die Magmakammer 10 – 20 Millionen Kubikmeter Magma eingeströmt ist. Ob- und wann es zu einem Ausbruch des Vulkans kommt ist freilich ungewiss.
Santorin: Envisat misst Bodendeformation
Während der ESA-Weltraummission maß der Satellit Envisat Bodendeformationen unterschiedlicher Vulkane. Die Messungen wurden mit einem „Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar“ durchgeführt.
Besonders auffällig waren die Deformationen auf Santorin. Im Beobachtungszeitraum Januar 2011 – April 2012 wurde eine Bodenanhebung von 3 – 4 cm gemessen. Spitzenwerte von 5 cm wurden im Nordosten von Nea Kameni registriert. Die kleine Vulkaninsel in der Caldera von Santorin ist die jüngste Manifestation des Vulkanismus auf der Ägäis-Insel. Im Nordosten Nea Kamenis liegen auch die heißen Quellen, in denen man vom Boot aus baden kann.
Die Messungen ergaben, dass sich die Hebungsrate im Frühjahr 2012 verringerte. Die Daten korrelieren mit den seismischen Messungen, die in den letzten Wochen auch wieder rückläufig waren.
Seismik und Bodendeformation liefern Hinweise darauf, dass Magma in die Magmakammer des Vulkans einströmt und dadurch den Boden anhebt. Ob- und wann es zu einem Vulkanausbruch auf Santorin kommen wird und welches Ausmaß er haben könnte, lässt sich derzeit nicht bestimmen.
Hier gibt es eine Bildergalerie und ein Video über Santorin, die während meines Aufenthaltes vor 2 Jahren dort entstanden sind. Der Originalbericht der ESA enthält eine schöne Animation.