Ätna: Magmenkörper erforscht

Der Ätna ist der wohl aktivste Vulkan Europas und einer der Interessantesten. Lange Zeit rätselten Forscher über die Struktur des Magmenreservoirs und konnten über seine Beschaffenheit nur spekulieren. Neue Untersuchungsmethoden enträtselten ein Stück weit die Lage und Größe des Magmaspeichers und entdeckten gleich mehrere Zonen, in denen sich Magmen akkumulieren.

Entdeckung von Magmenkörpern mithilfe Seismischer Tomografie

Ein Forscherteam des INGVs untersuchte den Vulkan, mithilfe des Verfahrens der Seismischen Tomographie. Hierbei werteten sie Daten von Erdbeben aus, die sich zwischen Januar 2019 und Februar 2021 ereigneten. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Erdbebenwellen ist Abhängig von der Dichte des Gesteins, durch das sie sich bewegen. Anhand von Laufzeitunterschieden der Erdbebenwellen konnten unter dem Vulkan Zonen identifiziert werden, in denen sich die Erdbebenwellen langsamer ausbreiteten, als sie es üblicherweise tun. So ließen sich bis in einer Tiefe von 12 km mehrere Areale von geringerer Dichte identifizieren, die die Wissenschaftler für Magma-Ansammlungen halten. Jedes der Reservoire soll mindestens 4% eruptionsfähige Schmelze enthalten, genug, um den Vulkan über Jahre aktiv zu halten.

Der Erstautor der Studie, Pasquale De Gori erklärt in einer Pressemeldung des INGVs, dass „die  Seismische Tomografie häufig eingesetzt wird, um sowohl vulkanische Komplexe als auch tektonisch aktive Gebiete zu untersuchen. In unserer Studie haben wir die Schwankungen der seismischen Wellengeschwindigkeiten in den letzten Jahren berechnet, um das Vorhandensein von neuem Magma und die möglichen Volumina zu überprüfen. Dabei haben wir zwischen 4 und 9 km Tiefe eine sehr ausgedehnte Zone entdeckt und zwei andere Areale identifiziert, die flacher und kleiner sind und sich in der Nähe der Gipfelkrater befinden, wo die seismischen Wellen besonders langsam sind“.

Horizontale- und vertikale Profile durch den Vulkan. Die rosa Zonen markieren die Areale mit verringerter Wellengeschwindigkeit. © nature.com

Mehr als 11.000 Erdbeben am Ätna untersucht

Die Forscher untersuchten nicht nur die Seismizität der letzten 2 Jahre, sondern können auf einen sehr großen Datensatz der letzten zwei Jahrzehnte zurückgreifen: seit 2005 ereigneten sich mehr als 11.000 Beben mit Magnituden zwischen 1,0 und 4,8. Die Analyse dieses enormen Datensatzes zeigte, dass die Dynamik des Vulkans überwiegend durch intrusive Prozesse gesteuert wurde, die sich entlang der Störungszonen an der Südostflanke abspielten. Hinzu kam das Gleiten der Ostflanke, dass durch die Intrusionen periodisch beschleunigt wurde. Dadurch verringerte sich der Druck auf das Magma in den Förderschloten, wodurch Eruptionen ausgelöst wurden.

„Die Studie zeigt“, so der Forscher abschließend, „dass sich das tiefste Volumen, in dem die seismischen Wellen verlangsamt werden, am Rande eines Volumens befindet, das durch hohe P-Wellen-Geschwindigkeiten gekennzeichnet ist und den Teil des Magmas darstellt, der nicht ausgebrochen ist und sich nun verfestigt hat. Es ist die Spur der alten Aktivität des Ätna während seiner geologischen Entwicklung.
In unserer Studie stellen wir die Hypothese auf, dass das Magma, das aus den tiefsten Teilen der Kruste kommt, die tiefste Region mit niedriger P-Wellen-Geschwindigkeit erreicht. In diesem Volumen erzeugt das neue Magma einen Druckanstieg im System, der den Großteil der am Ätna beobachteten Seismizität in einer Tiefe zwischen 4 und 12 km auslöst. Das Magma steigt von den tiefsten zu den flacheren Volumina mit niedrigen Vp-Werten auf, was durch die Zunahme der seichten Seismizität dokumentiert wird und möglicherweise eruptive Episoden auslöst, wie es in den letzten Monaten der Fall war“. (Quellen: INGV/Nature)

Erdbeben-News 12.10.21: Kreta

Das stärkste Erdbeben des heutigen Tages traf die griechische Insel Kreta. Dort bebte es mit Mw 6,4. Moderate Erschütterungen ereigneten sich in Kolumbien und bei Vanuatu.

Kreta: Erdbeben Mw 6,4

Datum: 12.10.2021 | Zeit: 09:24:04 UTC | Lokation:  35.04 N ; 26.27 E | Tiefe: 20 km | Mw 6,4

Die griechische Insel Kreta wurde von einem starken Erdstoß der Magnitude 6,4 erschüttert. Die genauen Daten zu dem Beben weichen je nach Institut voneinander ab. Das EMSC detektierte das Hypozentrum in einer Tiefe von 20 km und lokalisierte das Epizentrum im Osten der Insel. Das USGS gibt die Tiefe mit 10 km an. Griechische Seismologen ermittelten, dass sich das Epizentrum vor der Küste befand. Wie dem auch sei, so war der Erdstoß nicht nur auf Kreta deutlich zu spüren gewesen, sondern bis nach Rhodos und darüber hinaus. Inwieweit Schäden entstanden sind, wurde bisher nicht kommuniziert. Zumindest leichte Schäden sind wahrscheinlich. Auch stärkere Schäden liegen im Bereich des Möglichen. Es gab bereits mehrere Nachbeben.

Erst am 27. September manifestierte sich ein Beben M 5,7 auf Kreta. Es entstanden leichte Schäden an der Infrastruktur.

Kurilen: Erdbeben Mw 5,8

Datum: 11.10.2021 | Zeit: 23:09:59 UTC | Lokation:  48.35 N ; 153.71 E | Tiefe: 60 km | Mw 5,8

Beim russischen Inselbogen der Kurilen kam es zu einem Erdbeben der Magnitude Mw 5,8. Die Tiefe des Erdbebenherdes lag bei 60 km. Das Epizentrum wurde 312 km süd-süd-westlich von Severo-Kuril’sk verortet. Die Inselwelt der Kurilen ist vom aktiven Vulkanismus geprägt und das Erdbeben könnte den einen, oder anderen Vulkan beeinflussen.

Vanuatu: Erdstoß Mw 5,4

Datum: 12.10.2021 | Zeit: 06:04:10 UTC | Lokation:  21.33 S ; 174.45 E | Tiefe: 522 km | Mw 5,4

Am Vanuatu-Graben, zwischen dem gleichnamigen Archipel und Fiji, kam es zu einem Erdbeben der Magnitude 5,4. Bei dem Beben handelte es sich um ein Mantelbeben, da es in einer Tiefe von 522 km lag. Das Epizentrum befand sich 548 km südwestlich von Suva auf Fiji.

Kolumbien: Erdbeben Mb 5,0

Datum: 12.10.2021 | Zeit: 04:51:46 UTC | Lokation:  6.80 N ; 72.98 W | Tiefe: 20 km | Mb 5,0

Im Norden Kolumbiens bebte es mit einer Magnitude von 5,0. Der Erdbebenherd lag 150 km tief und damit bereits im oberen Erdmantel. Das Epizentrum wurde 22 km süd-süd-östlich von Piedecuesta lokalisiert.

Vulkan-News 12.10.21: Cumbre Vieja

An den Vulkanen Cumbre Vieja und Kilauea gehen die Eruptionen weiter. Am Merapi ist die Seismizität erhöht und die Dome wachsen.

Cumbre Vieja: Tremor gestiegen

Staat: Spanien | Koordinaten: 28.57, -17.84 | Eruption: Hawaiianisch

Auf La Palma sieht es nach wie vor nicht nach einer Entspannung der Lage aus. Im Gegenteil, der Tremor ist gestern etwas gestiegen. Aufgrund eines höheren Lava-Ausstoßes hat die Inflation ein wenig abgenommen, bewegt sich aber immer noch oberhalb der 20 cm Marke. Die Bebentätigkeit ist ebenfalls etwas schwächer geworden, obwohl sie generell als hoch bezeichnet werden kann. Einige Forscher sehen darin Magmenaufstieg, der in mehr als 30 km Tiefe beginnt und bis zu einem Magmenkörper in 10 km Tiefe reicht. Neue Karten der Lavaströme zeigen, dass sich die Aktivität weiter Richtung Norden verlagert hat. Dort bildete sich ein zweites Lavafeld aus und der Strom fließt noch an der Oberfläche und hält auf das Meer zu. Das südliche Lavafeld sieht inaktiv aus, doch hier fließt die Lava durch Tunnel, die erst an der Küste die Lava wieder freigeben.

Kilauea: Eruption stabil

Staat: USA | Lokation: 19.42, -155.29 | Eruption: Hawaiianisch

Am Kilauea auf Hawaii ist der Lavasee weiterhin aktiv. Lava wird überwiegend aus dem Schlot in der Westwand des Kraters gefördert. Auf der gegenüberliegenden Seite hat sich eine recht dicke Kruste gebildet. Wenn die Lava den Ostsektor erreicht, dann in Form von Lavaströmen, die auf der Kruste fließen. Die Seismizität ist leicht erhöht, aber weit von den Spitzenwerten der letzten Wochen entfernt. Seit 2 Tagen wird unter dem Gipfelbereich wieder eine leichte Inflation registriert. Es strömt also mehr Magma aus der Tiefe nach als eruptiert wird. Seit Beginn der Tätigkeit wurden gut 16 Millionen Kubikmeter Lava gefördert. Der aktuelle Lavaseepegel beträgt 38 Meter. So verfüllt sich der Krater langsam. Seit Jahresanfang sammelte sich soviel Lava im Krater an, dass vom Empire State Building nur noch die Spitze rausgucken würde.

Merapi: Dome wachsen

Staat: Indonesien | Koordinaten: -7.541, 110.445 | Eruption: Dom

Am indonesischen Vulkan Merapi war die Seismizität in den letzten beiden Tagen ebenfalls hoch. Es wurden pro Tag mehr als 250 hybride Erdbeben detektiert. Sie zeugen von Magmenaufstieg. Darüber hinaus berichtete Vulkanführer Andy davon, dass die Dome gewachsen seien. Täglich werden mehrere Hundert Beben registriert, die im Zusammenhang mit dem Abgang von Schuttlawinen stehen. Es ist nur eine Frage von Tagen/Wochen bis wieder Pyroklastische Ströme abgehen werden.

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