Tag: 5. Mai 2025

Yellowstone: KI hilft bei Früherkennung

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Grand Prismatic Spring im Yellowstone Nationalpark. © Marc Szeglat

Forscher setzen Maschinelles Lernen und KI zur Vulkanüberwachung im Yellowstone ein – Früherkennung der Bildung neuer Geothermalfelder möglich

Die Entwicklung von Künstlicher Intelligenz mithilfe des Maschinellen Lernens schreitet in einem unvorstellbaren Tempo voran und ist aus vielen Bereichen des täglichen Lebens und der Forschung nicht mehr wegzudenken. Das Besondere an einer KI ist, dass ihr Wissen nicht einprogrammiert wird, sondern dass sie eigenständig aus Daten lernt. Diesen Vorgang nennt man Maschinelles Lernen. Mittlerweile wird dieses „elektronische Lernen und Denken“ auch in der Seismologie und Vulkanologie eingesetzt. Erst letzte Woche schrieb ich über den Einsatz von KI bei der Echtzeitbeobachtung und anschließenden Auswertung von Erdbeben während der seismischen Krise bei Santorin und dem Unterwasservulkan Kolumbos. Heute berichte ich über den Einsatz Maschinellen Lernens in der Yellowstone-Caldera.

Forschende des Yellowstone Volcano Observatory (YVO), das dem US Geological Survey (USGS) untersteht, setzen neuerdings Maschinelles Lernen ein, um die Entstehung neuer hydrothermaler Felder vorherzusagen. Da die Landschaft in der weitläufigen Caldera einem ständigen Wandel unterliegt und viele abgelegene Regionen in der bewaldeten Gebirgslandschaft nur schwer zugänglich und mit konventionellen Methoden kaum zu überwachen sind, wurde ein System weiterentwickelt, das ursprünglich von anderen USGS-Kollegen zur Exploration bislang unentdeckter geothermaler Felder im Westen der USA konzipiert wurde. Diese Gebiete könnten potenziell zur Stromerzeugung erschlossen werden. Im Fokus steht dabei das geologisch aktive Great Basin, das sich zwischen der Sierra Nevada im Westen und der Wasatchkette im Osten über mehrere US-Bundesstaaten erstreckt.

Mithilfe Maschinellen Lernens versuchen die Wissenschaftler, geologische Daten mit dem Vorkommen hydrothermaler Systeme zu korrelieren. Dabei kommen insbesondere sogenannte Entscheidungsbäume zum Einsatz, die Bedingungen identifizieren, unter denen hydrothermale Aktivität wahrscheinlich ist, die sich zur Stromerzeugung nutzen lässt.




Obwohl eine geothermische Energiegewinnung im Yellowstone verboten ist, da die Caldera unter dem strengem Schutz eines Nationalparks steht, könnten dieselben Analysewerkzeuge dazu dienen, dort neue Thermalgebiete im Embryonalstadium zu lokalisieren. In die ursprünglichen Entscheidungsbäume fließen geologische Parameter wie Wärmefluss, Tektonik, Seismizität und Spannungen ein. Da jedoch im Yellowstone-Plateau der Wärmefluss nahezu überall hoch ist, mussten die Entscheidungsbäume speziell angepasst werden, um zusätzliche geologische Faktoren zu berücksichtigen.

Solche Analysen könnten nicht nur Hinweise darauf geben, wo sich demnächst neue heiße Quellen, Schlammtöpfe oder Geysire bilden, sondern auch überraschende geologische Zusammenhänge aufdecken. Erste Ergebnisse zeigen eine starke Korrelation zwischen hydrothermaler Aktivität und geologischen Strukturen wie Verwerfungen, die den unterirdischen Flüssigkeitsfluss erleichtern. Die Forschung soll künftig klären, welche Kombinationen geologischer Bedingungen entscheidend sind – trotz durchgehend hoher Wärme.

Neben der konkreten Anwendung im Yellowstone könnten diese Erkenntnisse weltweit Bedeutung erlangen – etwa für Regionen wie das Taupō-Caldera-System in Neuseeland oder die Campi Flegrei in Italien. So hilft die Forschung nicht nur, die zukünftige Entwicklung im Park besser zu verstehen, sondern auch, das Potenzial geothermischer Energie andernorts besser zu nutzen.

Dass eine Überwachung des Hydrothermalsystems im Yellowstone notwendig ist und auch in entlegenen Arealen des Parks durchgeführt werden muss, zeigen die steten Veränderungen in der Caldera. So entstanden in den letzten Jahren nicht nur mehrere neue postvulkanische Manifestationen in den gut erschlossenen Teilen der Caldera, sondern es bildete sich sogar ein ganzes Thermalfeld in einem abgelegenen Teil des Parks. Rückwirkend durchgeführte KI-Analysen von alten Satellitenbildern zeigten, dass sich bereits im Jahr 2000 die Vegetation im Gebiet am Tern Lake veränderte – bemerkt wurde die Bildung des neuen Thermalgebiets von den Forschern aber erst im Jahr 2018.

Ätna: Schneller Tremoranstieg deutet Eruption an

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Schneller Anstieg des Tremors am Ätna zeugt von Beginn weiterer eruptiver Phase

Am Ätna auf Sizilien steigt seit heute Morgen der Tremor schnell an und hat inzwischen einen Wert erreicht, der nahelegt, dass eine weitere eruptive Phase am Südostkrater begonnen hat. Da es stark bewölkt ist, kann das Geschehen nicht visuell bestätigt werden und man muss sich auf die Veränderungen geophysikalischer Messwerte verlassen.

Das INGV brachte eine Notiz heraus, in der es heißt, dass die Tremoramplitude gegen 07:00 UTC schnell zu steigen anfing und 5 Stunden später hohe Werte angenommen hat. Es wird eine weiter steigende Tendenz beobachtet. Seismische Analysen konnten den Ort des Tremors bestimmen, der sich unter dem Südostkrater auf einer Höhe von etwa 2900 m über dem Meeresspiegel befindet. Da Tremor von Fluidbewegungen verursacht wird, kann man davon ausgehen, dass sich wenige hundert Meter unterhalb des Südostkraterkegels der Magmenkörper befindet, von dem aus Magma aufsteigt und als Lava am Krater eruptiert wird.

Die Explosivität des Ausbruchs hält sich aktuell noch in Grenzen, da nur geringe Infraschalltätigkeit festgestellt wird. Das schlechte Wetter erschwert allerdings die Aufnahme des Infraschalls. Eine nennenswerte Bodendeformation wurde bis dato nicht registriert.

Die Erdbebentätigkeit zeigte in den letzten Tagen eine leichte Zunahme schwacher Beben ind mittleren bis geringen Tiefen, die sich vor allem im Nordosten und Osten des Ätnas ereigneten. Einen kleinen Schwarm gab es in der Pineta di Linguaglossa, die unterhalb des Skigebiets Etna Nord liegt.

Das Prognosemodell zur Ausbreitung potenzieller Aschewolken deutet darauf hin, dass sich eine mögliche Eruptionswolke, die durch die anhaltende Aktivität entsteht,
in ost-nordöstlicher Richtung ausbreiten würde. Ascheregen wurde bis jetzt aber noch nicht gemeldet.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die eruptive Episode – es ist die 12. seit März – noch im Aufbau befindet. Ihren Höhepunkt könnte sie am frühen Abend erreichen. Mit ein wenig Glück lichten sich die Wolken zur Abenddämmerung, so dass man das Spektakel via Livecam verfolgen kann.

Update 19:00 Uhr: Inzwischen sind die Wolken etwas aufgerissen und man kann die Eruption beobachten. Auf der Thermalcam sieht man einen kleinen Lavastrom im Osten des Vulkans. Eine Asche-Dampf-Wolke steigt gut 1200 m über den Krater auf. Es gibt strombolianische Eruptionen,

Taiwan: Erdbeben Mw 5,7 am 05.05.25

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Datum: 05.05.2025 | Zeit: 05 10:53:25 UTC | Koordinaten:  23.915 ; 122.047 | Tiefe: 10 km | Mw 5,7

Starkes Erdbeben erschüttert Taiwan – Magnitude Mw 5,7

Taiwan wurde heute Vormittag von einem starken Erdbeben der Magnitude 5,7 erschüttert. Das Hypozentrum lag in ca. 10 Kilometern Tiefe. Das Epizentrum wurde kurz vor der Ostküste der Insel lokalisiert und befand sich 46 km östlich von Hualien City. Zudem gab es ein Vorbeben der Magnitude 5,2 und einige Nachbeben.

Der Erdstoß ereignete sich um 10:53:25 UTC. Auf Taiwan war es aufgrund der Zeitverschiebung bereits 18:53:25 Uhr.

Wahrnehmungsmeldungen liegen überwiegend aus dem gut 150 Kilometer entfernten Taipei vor, wo die Hochhäuser erdbebensicher gebaut sind. Dort wurde der Erdstoß nur mit geringer Intensität wahrgenommen. Anders sah es an den Orten nahe des Epizentrums aus: Hier beschrieben Bebenzeugen, dass es der Erdstoß von mittlerer Intensität war. Auf der 7-stufigen Intensitätsskala, die in Taiwan zur Klassifizierung von Erdbeben verwendet wird, wurde dem Beben eine Stufe 4 zugeordnet.

Aus tektonischer Sicht manifestierte sich der Erdstoß nahe des Kreuzungspunktes des aus Richtung Osten kommenden Ryukyu-Grabens mit dem Störungssystem des taiwanesischen Longitudinaltals, das grob in Nord-Süd-Richtung verläuft. Diese Störung bildet die Grenze zwischen der Eurasischen Platte und einer Mikroplatte, die der Philippinenplatte vorgelagert ist. Die Störungen des Longitudinaltals sind überwiegend als Blattverschiebungen angelegt.

Entlang des Ryukyu-Grabens verläuft die Plattengrenze zwischen der Philippinischen Ozeanplatte und der Eurasischen Platte. Die Plattengrenze ist als Subduktionszone angelegt, an der die Philippinische Platte unter die des Kontinents abtaucht.

Insgesamt handelt es sich um ein sehr komplexes tektonische Setting, an dem es immer wieder zu starken Erdbeben kommt.

In Taiwan gibt es auch 2 potenziell aktive Vulkangebiete, die allerdings aktuell nicht eruptieren: Nordwestlich von Taipeh liegt die Datun-Vulkankette und vor der Nordostküste der Inselvulkan Keelung. An beiden Lokationen gibt es Fumarolen, aber ansonsten keine Hinweise darauf, dass sich die Vulkane auf eine Eruption vorbereiten würden. Von daher ist es sehr unwahrscheinlich, dass das Erdbeben eine Eruption triggern wird.

Bulusan: Starke Erdbebentätigkeit unter dem Vulkan

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Schwarmbeben unter dem Bulusan – Explosionsgefahr wächst

Auf den Philippinen ist es heute aus seismischer Sicht sehr unruhig, denn gleich drei Vulkane – Bulusan, Kanlaon und Taal – weisen eine erhöhte seismische Aktivität auf und könnten sich auf explosive Eruptionen vorbereiten.

Im Fokus der Aufmerksamkeit steht dabei der Bulusan, da er bereits in der letzten Woche 2 stärkere Explosionen erzeugte, die zu Evakuierungen führten und Ascheregen über Ortschaften sorgten. Dieser Vulkan zeigt in den letzten Tagen eine erhöhte Seismizität, wobei gestern ein neuer Höhepunkt erreicht wurde, als das seismische Netzwerk von PHILVOLCS gleich 127 vulkanisch bedingte Erdbeben registrierte. Die meisten Erschütterungen konzentrierten sich unter dem Gipfelbereich des Vulkans im Süden Luzons, doch einige Erdbeben streuten in einem größeren Bereich und manifestierten sich sogar im Bereich der Nordküste.

Gestiegen ist nicht nur die Seismizität, sondern auch der Schwefeldioxid-Ausstoß: Am 29. April wurde dieser noch mit 30 Tonnen am Tag angegeben, am 30. April waren es bereits 548 Tonnen und am 1. Mai wurden 1600 Tonnen des vulkanischen Gases emittiert. Gestern lag der Wert bei 800 Tonnen. Dem Schwefeldioxid kommt eine besondere Rolle bei der Einschätzung der Situation am Vulkan zu. PHILVOLCS stufte die beiden starken Ascheeruptionen am 28. und 29. April als phreatisch ein. Damals schrieb ich, dass ich diese Einschätzung grundlegend für falsch halte, weil phreatische Eruptionen für gewöhnlich nicht so stark sind und auch nicht so viel Vulkanasche hervorbringen. Einzig der geringe Schwefeldioxid-Ausstoß sprach dafür, dass kein frisches Magma an den Eruptionen beteiligt war. Jetzt habe ich die Meldungsarchive noch einmal durchforstet und muss feststellen, dass der Wert, der am 29. April angegeben wurde, sich auf den bis dato letzten Messwert vom 12. Februar bezog und nicht wie sonst üblich auf den Zeitraum des Vortages. Dass am 1. Mai ein Wert von 1600 Tonnen Schwefeldioxid für den Vortag, also den 30. April, ermittelt wurde, zeigt schon, dass der Förderschlot infolge der beiden stärkeren Eruption freigeräumt wurde und dass frisches Magma an den Eruptionen beteiligt gewesen war, diese also nicht phreatischen Ursprungs waren.

Kanlaon mit Ascheemissionen

Der Kanlaon ist heute auch wieder unruhiger geworden, als er es in den letzten Tagen war, und erzeugte 2 Ascheemissionen, die beim VAAC Tokio VONA-Warnungen auslösten. Die Asche stieg bis auf 2700 m Höhe auf und driftete nach Nordwesten. Auch der Kanlaon zeigt seismische Aktivität: Gestern wurden 16 vulkanotektonische Beben registriert. Der Schwefeldioxid-Ausstoß belief sich auf 1689 Tonnen am Tag.

Taal seismisch unruhig

Auch der große Calderavulkan Taal ist wieder unruhiger geworden. Gestern wurden 71 vulkanisch bedingte Erdbeben festgestellt. Darunter befanden sich 11 Tremorphasen zwischen 2 und 5 Minuten Dauer. Die Beben lagen überwiegend unter der Nordflanke von Volcano Island, die infolge einer Magmenakkumulation als aufgebläht gilt. Hier könnten sich jederzeit phreatische Eruptionen ereignen.