Neues 3D-Bild des Eifel-Magmasystems: Forscher kartieren das Reservoir unter dem Laacher-See-Vulkan und wiesen Schmelze nach
Obwohl in der Eifel seit mehr als 11.000 Jahren kein Vulkan mehr ausgebrochen ist, gilt die Region in Rheinland-Pfalz als schlafendes, aber nicht erloschenes Vulkangebiet. Die letzte Eruption des Laacher-See-Vulkans manifestierte sich sogar vor mehr als 13.000 Jahren. Dennoch legen Mofetten am Ufer des Sees nahe, dass es einen aktiven Magmenkörper unter dem Maar gibt, das eigentlich eine Caldera ist. Eine neue Studie deutscher Geowissenschaftler wirft nun einen bislang einzigartigen Blick in die Tiefe: Mit Hilfe der seismischen Tomografie konnte das Magmareservoir unter dem Laacher See hochauflösend visualisiert werden – und es wurde bestätigt, dass sich unter der Ost-Eifel weiterhin Magma ansammelt.
Das Forscherteam um Hao Zhang vom Deutschen Geo-Forschungs-Zentrum (GFZ) in Potsdam nutzte dafür ein beispielloses Messnetz: Zwischen September 2022 und August 2023 wurden mehr als 490 seismische Stationen in der Eifel betrieben. Dieses sogenannte Large-N-Experiment erfasste die Wellen von lokalen Erdbeben, die anschließend mithilfe der Tomographie in ein dreidimensionales Modell der oberen Erdkruste umgerechnet wurden.
Die Ergebnisse sind spektakulär: Unter dem Laacher See, Schauplatz einer gewaltigen Plinianischen Eruption vor nur 13.000 Jahren, fanden die Forscher eine zylindrische Anomalie in 2 bis 10 Kilometern Tiefe. Diese Zone weist eine ungewöhnliche Kombination aus niedriger P-Wellen-Geschwindigkeit und hohem VP/VS-Verhältnis auf, was ein typisches Signal für teilweise aufgeschmolzene Zonen in einem Magmenkörper darstellt. Das Volumen dieser Struktur wird auf rund 75 Kubikkilometer geschätzt. Die Anomalie ist um 40 Grad nach Südosten geneigt und schneidet in etwa zehn Kilometern Tiefe die Siegener Hauptüberschiebung, eine der wichtigsten geologischen Störungen der Region.
Besonders interessant ist, dass eine Konzentration von Mikrobeben an den Rändern dieser Zone festgestellt wurde, was auf hohen Fluiddruck oder erhöhte Temperaturen hindeutet. „Wir sehen damit erstmals, wo die aktiven Zonen liegen und wo Spannungen abgebaut werden“, erklärt Studienleiter Zhang.
Die Forscher konnten außerdem einen Zusammenhang zu tieferliegenden Prozessen herstellen. Unterhalb des Reservoirs verläuft ein seismisch aktiver „Kanal“ in der unteren Kruste, in dem seit 2013 immer wieder tieffrequente vulkanische Erdbeben registriert werden – ein Hinweis darauf, dass Magma und Fluide aus dem oberen Mantel aufsteigen.
Auch wenn ein Vulkanausbruch nicht unmittelbar bevorsteht, betonen die Autoren die Bedeutung ihrer Ergebnisse für die Gefahreneinschätzung. „Das Magmareservoir unter dem Laacher See ist noch da, und es wird offenbar immer wieder mit Material aus der Tiefe versorgt“, sagt Co-Autor Torsten Dahm. Damit wird klar: Das Eruptionsrisiko in der Osteifel ist höher als bislang vielfach vermutet.
Neben dem Laacher See wurden auch kleinere Anomalien unter anderen Vulkanen wie Rieden und Korretsberg identifiziert. Letzterer liegt wenige Kilometer südöstlich des Laacher-See-Vulkans und war in den letzten Monaten öfter Austragungsort von Mikrobeben. Damit liefert die Studie nicht nur neue Einblicke in die vulkanische Vergangenheit der Eifel, sondern auch in ihre mögliche Zukunft. (Quelle: Preprint-Studie-AGU)