Vulkanologie: Neues aus Wissenschaft und Forschung

In dieser Kategorie lest ihr über neue Forschungsergebnisse der Geowissenschaftler, die in Studien zur Vulkanologie und Seismologie veröffentlicht wurden.

Fuji: KI-Simulation eines Ausbruchs mit Auswirkungen auf Tokio

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Simulation eines Fuji-Ausbruchs. © KI

Tokio simuliert mit KI die Folgen eines Fuji-Ausbruchs und erstellt Video

Die Stadtverwaltung von Tokio hat erstmals ein Video herausgegeben, das mit Hilfe künstlicher Intelligenz einen Ausbruch des Vulkans Fuji-san simuliert. Das Video konzentriert sich in seiner Darstellung auf die Auswirkungen einer starken Ascheeruption auf Tokio, beinhaltet neben den KI-generieten Simulationen auch Realbildaufnahmen anderer Vulkanausbrüche. Die am 22. August präsentierte Simulation verdeutlicht, wie schnell die städtische Infrastruktur bei Ascheniederschlag an ihre Grenzen stoßen könnte.




Der Fuji ist aufgrund seiner fast perfekten Kegelform nicht nur Wahrzeichen Japans, sondern auch ein ziemlich großer Vulkan mit einem hohen Gefahrenpotenzial. Der 3 776 m hohe Stratovulkan liegt ca. 100 Kilometer westlich vom Stadtzentrum Tokios und kann an klaren Tagen von dort aus gesehen werden. Der letzte Ausbruch ereignete sich 1707 und hatte einen VEI 5. Die plinianische Eruption förderte Asche, die in Tokio Hausdächer einstürzen ließ. Außerdem wurden im großen Maßstab landwirtschaftliche Nutzflächen mit Asche bedeckt und Ernten zerstört.

In der KI-Simulation – die sich am Ausbruch von 1707 orientiert – geht man davon aus, dass der Ausbruch des Fuji über 1 Milliarden Kubikmeter Tephra fördern würde, wovon sich gut ein Viertel in Form von Vulkanasche im Großraum Tokio ablagern könnte. Es käme in erster Linie zu massiven Einschränkungen im öffentlichen Verkehr: Ablagerungen auf Gleisen und Fahrzeugen würden zu Zugausfällen führen, Straßen wären durch schlechte Sicht, Rutschgefahr und unzureichende Reinigung kaum passierbar. Ein besonderes Problem, das die Stadt hervorhebt, sind die Heimkehrschwierigkeiten hunderttausender Pendler, vorausgesetzt, der Vulkan würde während der Arbeitszeit ausbrechen. Zudem käme der Flugverkehr zum Erliegen.

Auch die Energieversorgung ist gefährdet. Asche beeinträchtigt Isolatoren und verstopft Filter in Kraftwerken. Untersuchungen des Wirtschaftsministeriums gehen von einem möglichen Rückgang der Stromkapazität um 20 bis 30 Prozent aus, selbst wenn Ersatzmaßnahmen ergriffen werden. Hinzu kommt die Gefahr langfristiger Kommunikationsstörungen durch überlastete Netze, beschädigte Basisstationen und Stromausfälle. Nicht explizit erwähnt, aber nicht zu vernachlässigen, wäre der Ausfall von Rechenzentren, zum einen weil auch hier Luftfilter verstopfen würden, zum anderen wegen der Stromausfälle.

Dem nicht genug bedrohen auch pyroklastische Ströme und Lahare das Umland des Fuji. Letztere könnten besonders entlang von Flussläufen und Abwasserkanälen große Zerstörungen anrichten.
Eine zentrale Botschaft des Videos: Im Ernstfall zählt Zeit. Abhängig von der Windrichtung könnte die Asche Tokio bereits nach zwei Stunden erreichen. Die Stadt empfiehlt daher, bereits in einer frühen Ausbruchsphase nicht zu reisen, sondern zunächst Informationen einzuholen und in Innenräumen zu bleiben.

Doch es wurde nicht nur ein KI-Video erzeugt, sondern es ging auch eine spezielle Website online die über Notfallmaßnahmen informiert. Zudem finden sich Verhaltenstipps, die sich an Einwohner ebenso wie an Touristen richten. Eine weitere Seite gibt im Ernstfall Aschefallprognosen heraus. Empfohlen wird, Vorräte für drei Tage anzulegen, Staubschutzmasken und Schutzbrillen parat zu haben sowie einen Kommunikationsplan für den Fall von Stromausfällen.

Die Simulation steht im Einklang mit den im März 2025 vorgestellten Regierungsrichtlinien zum großräumigen Aschefall. Diese unterscheiden drei Belastungsstufen – von wenigen Zentimetern bis über 30 Zentimeter – und raten, unnötige Bewegungen während des Ascheregens zu vermeiden. Tokio setzt damit auf Aufklärung, um Panik zu verhindern und die Bevölkerung auf ein realistisches Worst-Case-Szenario vorzubereiten.

Warum wurde ausgerechnet jetzt damit begonnen, ein entsprechendes Informationssystem zu generieren? Bereits im Jahr 2022 gab Geophysiker Hiroki Kamata zu bedenken, dass Erdbeben entlang von Störungszonen in Vulkannähe auch eine Eruption triggern könnten. Damals empfahl er entsprechende Vorbereitungen.

Hier der Link zum Video auf Youtube.

Taiwan: Drucksteigerung unter Tatun-Vulkangruppe

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Forscher entdecken unterirdische Veränderungen in der Tatun-Vulkangruppe in Taiwan – bahnt sich ein Ausbruch an?

Taiwan steht aufgrund seiner zahlreichen Erdbeben häufig in den Schlagzeilen – allein in diesem Jahr gab es bereits mehr als 100 Erdbeben mit Magnituden über 4,0. Doch wie in vielen Ländern entlang des Pazifischen Feuerrings sind nicht nur Erdbeben, sondern auch Vulkanausbrüche Teil der geologischen Realität. Der bislang letzte Ausbruch in Taiwan ereignete sich 1853, als der Inselvulkan Kueishantao vor der Nordostküste aktiv wurde. In manchen Datenbanken wird die Insel China zugerechnet – je nachdem, ob die Unabhängigkeit Taiwans anerkannt wird oder nicht.

Tatun-Vulkanrücken nahe Taipeh

Gegenstand aktueller Untersuchungen war jedoch nicht dieser Inselvulkan, sondern die Tatun-Vulkangruppe nahe der Hauptstadt Taipeh, in der mehr als sieben Millionen Menschen leben.

Der letzte gesicherte Ausbruch eines Vulkans der Tatun-Gruppe liegt etwa 6.000 Jahre zurück. Einige Studien deuten jedoch auf eine jüngere Aktivität vor rund 1.350 Jahren hin. Seit 2019 registrierten Forscher einen deutlichen Anstieg der Seismizität unter der Vulkangruppe und nutzten diesen Befund als Ausgangspunkt für weiterführende Untersuchungen. Mithilfe seismischer Tomografie und computergestützter Bildgebung entdeckten sie unter dem Vulkan Chihsin die Bildung bzw. Vergrößerung eines Fluidaufstiegskanals. Dieser befindet sich unter der bekannten Dayoukeng-Fumarole und reicht fast bis in 4 Kilometer Tiefe. Die Vergrößerung des Aufstiegskanals geht mit einer Drucksteigerung des Fördersystems einher.

Darüber hinaus fanden die Wissenschaftler in Tiefen zwischen 3 und 4 Kilometern eine weitere großflächige Anomalie in Form von abweichenden Erdbebenwellengeschwindigkeiten. Sie interpretieren diese Struktur als mögliche Magmenansammlung, aus der die Fluide stammen, die an der Fumarole austreten.

Die Forscher gehen davon aus, dass sich der Vulkan seit etwa 2014 in einer Phase zunehmender Unruhe befindet und sich womöglich auf einen Ausbruch vorbereitet. Je nach Größe einer möglichen Eruption könnte auch die nahegelegene Metropole Taipeh – nur rund 15 Kilometer von den Ausläufern der Vulkangruppe entfernt – betroffen sein. Ein solches Ereignis könnte nicht nur lokal verheerend wirken, sondern auch die internationalen Finanzmärkte erschüttern, da Taipeh ein bedeutendes Wirtschaftszentrum ist. (Quelle: nature.com)

Ältestes Gestein der Welt ist basaltischen Ursprungs

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Neue Analysen von Gesteinsproben aus Kanada identifizieren das älteste Gestein der Welt – es ist basaltischen Ursprungs

Die Erdkruste unterliegt einem ständigen Umwandlungsprozesses und wird infolge der Subduktion recycelt. Daher ist praktisch kaum noch Gestein auf der Erde vorhanden, das aus der Frühzeit unseres Planeten stammt. Für Wissenschaftler ist die Erforschung solch alter Gesteine aber wichtig, damit sie die Prozess besser verstehen, die zur Bildung der Erdkruste führten. Ein schmaler Streifen Gestein an der Ostküste der Hudson Bay in Nordostkanada rückt im Rahmen einer Studie erneut in den Fokus der Wissenschaftler: der Nuvvuagittuq-Grünsteingürtel. Neue Untersuchungen liefern Hinweise darauf, dass es sich bei Teilen dieses Gürtels um Überreste der allerersten Erdkruste handeln könnte.

Grünstein-Fazies basaltischen Ursprungs.

Der Ursprung dieser Gesteine liegt tief in der frühen Erdgeschichte: Vor mehr als vier Milliarden Jahren dürfte an dieser Stelle heißes, mafisches Magma aus dem Erdmantel durch eine Risszone in der noch jungen Kruste gedrungen sein. Die daraus erstarrten vulkanischen Gesteine, vermutlich basaltischen Ursprungs, wurden später metamorph überprägt: sie tauchten im Zuge tektonischer Prozesse und durch Überdeckung mit anderen Gesteinen, in größere Tiefen der Erdkruste ab und verwandelten sich durch hohen Druck und Temperatur in Amphibolite und verwandte Gesteinstypen. Anders als der Großteil der frühesten Erdoberfläche, der im Lauf der Jahrmilliarden zerstört oder umgewandelt wurde, könnten diese Gesteine den Prozess überlebt haben.

Erste Hinweise auf ihr enormes Alter wurden bereits 2008 veröffentlicht. Damals ergaben Isotopenanalysen ein mögliches Alter von bis zu 4,3 Milliarden Jahren, was das Gestein älter machen würde als alles andere, das bislang in Zusammenhang erhalten auf der Erde gefunden wurde.

Die damaligen Altersbestimmungen basierten auf Samarium-Neodym-Isotopensystemen – eine etablierte Methode, deren Ergebnisse aber damals noch Unsicherheiten aufwiesen. Zwei verschiedene Zerfallsreihen, die eigentlich konsistente Daten liefern sollten, ergaben widersprüchliche Werte. Diese Abweichungen führten zu Skepsis in der Fachwelt und ließen Zweifel an der 4,3-Milliarden-Jahre-Hypothese aufkommen.

In der neuen Studie von einem Team um Jonathan O’Neil von der Universität Ottawa wurden nun jedoch jüngere, mafische Intrusionen untersucht, die in das mutmaßlich ältere Wirtsgestein eingedrungen sind. Die Logik: Wenn sich deren Alter zuverlässig bestimmen lässt, muss das umgebende Gestein zwangsläufig älter sein. Die Ergebnisse zeigen eine bemerkenswerte Übereinstimmung zwischen den langlebigen und kurzlebigen Samarium-Neodym-Isotopen – beide Datierungen deuten auf ein Alter von etwa 4,16 Milliarden Jahren hin. Damit gewinnt die Hypothese an Gewicht, dass das Wirtsgestein tatsächlich 4,3 Milliarden Jahre alt sein könnte.

Diese Altersübereinstimmung in einem geologisch zusammenhängenden System gilt als starkes Argument für die Echtheit der neuen Datierung. Der Nuvvuagittuq-Grünsteingürtel könnte somit ein Fenster in das Hadaikum öffnen – jenes rätselhafte erste Äon der Erdgeschichte, über das nur wenig bekannt ist.

Studie: Mantelanomalien verantwortlich für Flutbasalt-Eruptionen

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Neue Studie bringt gewaltige Mantelanomalien mit Flutbasalt-Eruptionen in Verbindung die Massensterben verursachten

Im Laufe der Geschichte des Lebens auf der Erde kam es alle paar hundert Millionen Jahre zu gewaltigen Aussterbeereignissen, die einen Großteil des Lebens auslöschten und somit Platz für einen Neustart schafften. Mindestens eines von sieben bekannten Großereignissen hing mit gewaltigen Vulkaneruptionen zusammen, die gut zwei Millionen Jahre andauerten und große Teile des heutigen Sibiriens mit Lava überfluteten. Dabei entstand ein Plateau aus Basaltgestein, das als Sibirischer Trapp bekannt ist. Es kam zu klimatischen Umwälzungen, in deren Folge vor etwa 252 Millionen Jahren fast alles Leben zu Wasser, zu Lande und in der Luft ausstarb. Erst vor rund 65 Millionen Jahren entstand im heutigen Indien der Dekkan-Trapp – ihm wird eine Mitschuld am Verschwinden der Dinosaurier gegeben.

Angesichts dieser unvorstellbaren Naturgewalten sind Forscher auf der ganzen Welt bemüht, herauszufinden, wie es zu solchen Supereruptionen kommen konnte – und natürlich, ob sie sich heutzutage wiederholen könnten.

Die Lage der Blobs

Ein internationales Forschungsteam hat nun neue Hinweise auf den Ursprung der größten Vulkanausbrüche der Erdgeschichte gefunden. Das Team um Annalise Cucchiaro von der University of Wollongong in Australien untersuchte die beiden schon länger bekannten „Large Low-Shear-Velocity Provinces“ (LLSVPs), die sich unter dem Pazifik und unter Afrika befinden. Die Forscher griffen auf Daten der seismischen Tomografie zurück und führten verschiedene Computersimulationen durch. Sie kamen zu dem Schluss, dass es sich bei den Provinzen – in denen sich durch Erdbeben erzeugte Scherwellen langsamer ausbreiten als im umgebenden Mantelmaterial – um Anomalien im tiefen Erdmantel handelt, in denen das Gestein zwischen 150 und 300 Grad heißer ist als das umgebende Mantelmaterial.

Es handelt sich also um mehrere tausend Kilometer große Zonen aus plastischem Gestein, die riesigen Blasen ähneln und daher BLOBS genannt werden. Computersimulationen ergaben, dass die Dichte der BLOBS trotz der höheren Temperatur um etwa 1,5 Prozent größer ist als die des übrigen Mantelgesteins in gleicher Tiefe. Die BLOBS gelten als Geburtsregionen der Mantelplumes, die für einen Großteil des Hotspot-Vulkanismus verantwortlich sind. Von hier aus könnten über Hunderte Millionen Jahre hinweg jene Mantelplumes aufgestiegen sein, die an der Erdoberfläche zu den verheerenden Vulkanausbrüchen der Flutbasaltprovinzen führten.

Zusätzlich analysierte das Team verschiedene Mantelströmungsmodelle, in denen sich diese BLOBS bewegen und verformen. Besonders auffällig: In den Modellen entstehen Mantelplumes bevorzugt entweder direkt über dem Inneren dieser BLOBS oder am Rand – je nachdem, wie stark sie sich neigen. Die Studie zeigt, dass viele historische Eruptionen in einem Umkreis von nur fünf Grad um die Ränder der beiden BLOBS stattfanden. Das deutet darauf hin, dass Plumes nicht zwingend vertikal aufsteigen, sondern leicht geneigt verlaufen können.

„Unsere Ergebnisse sprechen dafür, dass diese basalen Mantelstrukturen dynamisch sind – sie verformen sich und bewegen sich über geologische Zeiträume hinweg. Und genau aus ihrem Inneren steigen bevorzugt Mantelplumes auf“, erklärt Cucchiaro. Überraschend sei auch, dass nicht nur die klassischen „Plume-Köpfe“, also die besonders großen Magmapulse, sondern auch kleinere, langlebige Ausbrüche – sogenannte Plume-Schwänze – mit den BLOBS in Verbindung stehen.

Die Frage, ob von diesen Mantelanomalien auch heute noch eine Gefahr ausgeht, beantwortet die Studie nicht direkt. Dennoch scheint es so zu sein – denn die „Large Low-Shear-Velocity Provinces“ wurden mit modernen Methoden nachgewiesen und gelten als aktiv. Zudem liegt das Zentrum der pazifischen Anomalie unter Hawaii und könnte mit dem dortigen Hotspot-Vulkanismus in Verbindung stehen. Der Blob unter Afrika hat zwei Ausläufer; einer liegt östlich und reicht bis unter das Rift Valley.

(Quelle: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02482-z)

Rotes Meer: Schauplatz einer Ozeangeburt

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Zwischen Grabenbruch und Ozean: Wie das Rote Meer die Geburt eines Weltmeeres offenbart

Das Rote Meer ist nicht nur Taucherparadies und wichtiger Schifffahrtsweg, sondern auch von enormer geologischer Bedeutung, denn tief unter der Wasseroberfläche des Roten Meeres findet ein besonderes Schauspiel statt: Die Geburt eines neuen Ozeans – und das schneller, als angenommen. Lange Zeit dachte man, dass das Rote Meer ein Binnenmeer ist, das erste Anzeichen zur Entwicklung in Richtung Ozean zeigt. Mehrere geophysikalische Studien belegen inzwischen jedoch, dass sich entlang des gesamten Roten Meeres bereits vor rund 13 Millionen Jahren ozeanische Kruste zu bilden begann. Damit reicht der Beginn der Ozeanbildung deutlich weiter zurück, als frühere Modelle vermuteten. Statt eines noch jungen, riftartigen Beckens zeigt sich das Rote Meer heute als bereits weiter entwickelter Ozean mit einem mittelozeanischen Rücken und stellt damit ein Lehrbuchbeispiel für den Übergang von kontinentaler Dehnung mit einer Krustenausdünnung zu echter Ozeanspreizung dar.

Seit einiger Zeit gilt das Rote Meer als geologisches Sondergebiet. Der schmale Meeresarm zwischen Afrika und der Arabischen Halbinsel markiert die Trennlinie zwischen der Nubischen und der Arabischen Platte. Hier driftet die Erdkruste auseinander, und entlang des Grabenbruchs tritt kontinuierlich frisches Magma empor, das beim Erkalten neue Kruste bildet. Dieses Prinzip ist aus der Theorie der Plattentektonik bekannt, doch nur an wenigen Orten auf der Erde lässt sich ein Ozean in so frühem Entwicklungsstadium beobachten wie hier.

Dennoch war lange unklar, wie weit dieser Prozess tatsächlich fortgeschritten ist. Die dicken Sedimentschichten und mächtigen Salzablagerungen, die den Meeresboden bedecken, erschweren geophysikalische Untersuchungen. Klassische Messungen liefern unter diesen Bedingungen kaum verwertbare Ergebnisse. Erst eine neue Generation von Datensätzen, die mit neusten Messmethoden gewonnen wurden – darunter hochauflösende Bathymetrie, seismische Profile und vor allem vertikale Schweremessungen – ermöglicht nun einen tieferen Blick unter die Sedimentdecke.

Das Bild, das sich dabei ergibt, verändert die bisherigen Vorstellungen grundlegend. Die jüngsten Studien zeigen, dass sich entlang der gesamten Länge des Roten Meeres durchgehende Strukturen finden, wie man sie auch aus anderen Regionen mit echter Ozeanspreizung kennt – etwa aus dem Mittelatlantik südlich von Island oder dem Gakkel-Rücken in der Arktis. Charakteristisch sind dabei langgestreckte vulkanische Rücken, steile Bruchzonen und lineare Schwereanomalien, die auf durchgängige magmatische Aktivität hindeuten. Auch sogenannte „Segmentation Trails“, Spuren älterer vulkanischer Aktivität neben der zentralen Spreizungszone, konnten in den Schwerefelddaten identifiziert werden.

Diese Strukturen sind Belege dafür, dass das Rote Meer längst kein bloßer kontinentaler Grabenbruch mehr ist, sondern ein echtes ozeanisches Becken. Seine tektonische Entwicklung steht damit auf einer Stufe mit etablierten Ozeanen – wenn auch in einem frühen Abschnitt ihrer Lebensgeschichte.

Die Prozesse im Roten Meer lassen sich zudem in einen größeren geologischen Zusammenhang einordnen. Südlich setzt sich die Zone aktiver Kontinentalspaltung im Ostafrikanischen Graben fort – dem Rift Valley –, wo sich der afrikanische Kontinent allmählich in mehrere Teile aufspaltet. Auch dort beobachten Geowissenschaftler eine Kombination aus tektonischer Dehnung und vulkanischer Aktivität, die langfristig zur Bildung neuer Ozeanbecken führen kann.

Eine direkte Verbindung besteht außerdem zum Golf von Aden, wo sich die tektonische Spreizungszone des Roten Meeres fortsetzt. Dort bewegen sich die Afrikanische und die Arabische Platte weiter auseinander, begleitet von der Entstehung junger ozeanischer Kruste. Gemeinsam mit dem Roten Meer bildet der Golf von Aden ein zusammenhängendes System aktiver Plattengrenzen, das im frühen Stadium eines neuen Ozeansystems steht – dem sogenannten „Afro-Arabischen Ozean“. Während im Rift Valley die Öffnung erst beginnt, hat sich im Golf von Aden bereits eine klar erkennbare mittelozeanische Struktur etabliert. Das Rote Meer liegt genau zwischen diesen beiden Entwicklungsstufen – ein tektonischer Übergangsraum, der die Dynamik ozeanischer Entstehung in Echtzeit dokumentiert.

Äthiopien: Afar-Dreieck durch Mantelplume geformt

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Die Tiefebene des Afar-Dreiecks grenzt am Roten Meer und dem anschließenden Golf von Aden. © WIKIPEDIA

Magma aus der Tiefe –  Wie ein Mantelplume das Afar-Dreieck in Ostafrika formt

Tief unter dem Afar-Dreieck in Ostafrika brodelt eine geodynamische Kraft, die die Landschaft dramatisch verändert: Ein Mantelplume ist maßgeblich für die vulkanische Aktivität der Region verantwortlich und bedingt ein Aufreißen der Erdkruste und die Bildung eines Riftsystems. Dieses Rift könnte sich zu einem neuen Ozean weiten, so wie es bereits an 2 anderen divergenten Gräben der Region passiert ist: dem Roten Meer und dem Golf von Aden.

Lavasee Erta Alé im Jahr 2008. © MS

Wissenschaftler um Emma Watts von der University of Southampton fanden nun heraus, dass der Mantelplume nicht nur für die beginnende Öffnung des Afar-Dreiecks verantwortlich ist, sondern auch die beiden anderen Gräben entstehen ließ. Unter dem Afar-Dreieck stoßen diese drei tektonischen Nähte zusammen und bilden eine Dreierkreuzung – mit ein Grund, warum die Vulkane des Afar-Dreiecks zu den aktivsten der Welt zählen. Während der Prozess der Riftbildung im Afar-Dreieck noch am Anfang steht und die Kruste hier überwiegend kontinentaler Natur ist, sieht es mit dem Boden des Roten Meeres und des Golfs von Aden anders aus: Hier öffneten sich die Rifts bereits so weit, dass der Boden die chemische Signatur eines Ozeans trägt.

Das Forscherteam hat über 130 Proben junger Vulkane aus allen drei Riftzonen untersucht. Ihre geochemischen Analysen zeigen, dass der darunterliegende Mantel von einer einzigen, jedoch räumlich und chemisch heterogenen Zone besteht, in der heißes Mantelmaterial aus großer Tiefe aufsteigt. Interessanterweise wiederholen sich geochemische Muster über die Rifts hinweg und prägen der Erdkruste eine in Streifen verlaufende Signatur auf – ein Hinweis darauf, dass alle drei Spaltensysteme von derselben Quelle gespeist werden. Statistische Modellierungen mit Splines und K-Means-Analysen stützen diese Hypothese. Doch die Zonen gleicher chemischer Signaturen im Gestein sind unterschiedlich breit, ein Indiz dafür, dass die Öffnung der Rifts unterschiedlich schnell verläuft.

Nicht allein der Aufstieg des heißen Mantelmaterials bestimmt, wo und wie viel Schmelze an die Oberfläche gelangt. Auch die Tektonik spielt eine aktive Rolle. So ist die Dehnungsrate im Rotmeer-Graben mehr als doppelt so hoch wie im Äthiopischen Hauptgraben (MER). Gleichzeitig ist die Kruste unter dem MER deutlich dicker. Diese Unterschiede führen zu einem „Flaschenhals-Effekt“: Während das Material im Roten-Meer-Rift leichter aufsteigen kann, staut es sich unter dem MER, wo der lithosphärische Deckel dicker ist. Dadurch unterscheiden sich nicht nur die Menge, sondern auch die Zusammensetzung des Vulkangesteins in den jeweiligen Zonen.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich Mantelplumes nicht isoliert, sondern im Zusammenspiel mit der überlagernden Plattentektonik entwickeln. Ein Plume ist also kein starrer Aufzug für Magma, sondern ein dynamisches System, das durch die Bewegung der Erdplatten geformt wird. Damit liefert das Afar-Dreieck nicht nur einen Blick in die vulkanische Zukunft Ostafrikas, sondern auch einen Schlüssel zum besseren Verständnis globaler geodynamischer Prozesse – bis hin zur Geburt neuer Ozeane.

Zu Anfang des Jahres wurden wir Zeugen der Wehen dieses Geburtsvorgangs, als sich im Süden des Afar-Dreiecks ein großer magmatischer Gang bildete. Die Gangbildung ging vom Vulkan Fentale aus und sorgte auf einer Strecke von über 30 Kilometern für starke Erdbeben und die Entwicklung verschiedener hydrothermaler Phänomene, die sich bis zum Vulkan Dofan erstreckten. Außerdem zeugt die Aktivität des Vulkans Erta Alé von der Geburt eines neuen Ozeans.

Campi Flegrei: Studie weist VLP-Erdbeben nach

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Forschern gelingt Nachweis von VLP-Erdbeben – Bewegungen magmatischer Fluide entlang von Rissen sind wahrscheinlich

Die Campi Flegrei gelten als einer der gefährlichste Vulkane Europas. Die große Caldera hat das Potenzial, extrem starke Eruptionen zu erzeugen, die einen VEI 7 erreichen könnten – und liegt damit nur eine Skaleneinheit unterhalb von Supervulkaneruptionen mit einem VEI 8, wie sie der Yellowstone-Vulkan hervorbringen kann. Kein Wunder also, dass die Vorgänge in den Campi Flegrei nicht nur besorgt, sondern auch genaustens erforscht werden.

VLP-Erdbeben entlang von RIssen

Nun hat ein internationales Team von Geowissenschaftlern mithilfe seismologischer Daten, die über Jahre hinweg gesammelt wurden, die aktiven seismogenetischen Strukturen in der Campi-Flegrei-Caldera rekonstruiert. An der Studie beteiligt waren das Nationale Institut für Geophysik und Vulkanologie (INGV), die Universität Pisa sowie das Helmholtz-Zentrum für Geowissenschaften (GFZ) in Potsdam.

Im Zentrum der aktuellen Studie steht die Analyse von hunderten Erdbeben, die sich im letzten Jahrzehnt in der Region ereigneten.

Erstmals konnten im Zusammenhang mit diesen Analysen auch sogenannte Very-Long-Period-(VLP-)Signale identifiziert werden. Diese Erdbebensignale gelten als Indikatoren für tief liegende Resonanzen in mit Fluiden gefüllten Frakturen. Nach aktuellen Erkenntnissen könnten solche Strukturen eine Verbindung zwischen einer tiefen magmatischen Quelle und oberflächennahen Entgasungszonen, wie sie in der Solfatara vorkommen, darstellen. Um welche Fluide es sich handelt, bleibt die Studie aber schuldig. Magmatische Fluide können aus Gasen, wässrigen Lösungen, aber auch aus Magma selbst bestehen.

Durch die Kombination verschiedener seismologischer Methoden – insbesondere der Untersuchung von Wellenformähnlichkeiten und der Modellierung seismischer Quellen – gelang es den Forschern, die Geometrie der unterirdischen Bruchzonen mit außergewöhnlicher Genauigkeit zu erfassen.

Trotz der Fortschritte bleibt die vollständige Entschlüsselung der zugrunde liegenden Prozesse eine Herausforderung. Die kontinuierliche Weiterentwicklung seismologischer Analysemethoden und die Integration umfangreicher Datenbestände gelten als Schlüssel zur Verbesserung von Prognosemodellen und Frühwarnsystemen.

Die Forschungsergebnisse wurden unter dem Titel „Coupled earthquakes and resonance processes during the uplift of Campi Flegrei caldera“ in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht.

Großangelegte seismische Messkampagne im Vogtland startet

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Großangelegte seismische Messkampagne im Vogtland gestartet: 300 Sensoren sollen Erdbebenschwärme entschlüsseln

Heute wurde in einer Pressemeldung bekannt gegeben, dass das EGER LARGE SEISMIC EXPERIMENT (ELISE) an den Start geht. Dabei handelt es sich um eine der größten seismischen Messkampagnen, die jemals in der EU durchgeführt wurden: Mehr als 300 mobile seismische Messstationen werden auf einer Fläche von 10.000 Quadratkilometern installiert und mindestens ein Jahr lang betrieben. Falls die bis dahin gesammelten Daten nicht ausreichen sollten, ist auch eine Verlängerung möglich. Ziel der Messkampagne ist es, dem Rätsel der Schwarmbeben im Egerbecken auf die Spur zu kommen. Diese befindet sich in der deutsch-tschechischen Grenzregion, genauer im Vogtland und Nordwestböhmen.

Bei einem Schwarmbeben handelt es sich um eine spezielle Form seismischer Aktivität, bei der innerhalb weniger Wochen oder Monate tausende schwache Erdbeben auftreten, jedoch ohne dass sich ein dominierendes Hauptbeben manifestiert.

Die Schwarmbeben im Egerbecken waren schon oft Gegenstand meiner Berichterstattung – zuletzt im März und April 2025. Die Schwarmbeben treten seit mindestens 125 Jahren periodisch auf und nähren u.a. Befürchtungen, dass es langfristig betrachtet zu einem Vulkanausbruch kommen könnte, denn eine mögliche Ursache für die Beben sind Bewegungen magmatischer Fluide an der Grenze zwischen Erdkruste und Asthenosphäre. Ausdünstungen von Mofetten, die auf der tschechischen Seite des Areals auftreten, deuten auf Gase magmatischen Ursprungs hin.

Eine weitere Ursache der Erdbeben könnten auch Störungszonen sein, die in der Gegend verlaufen und wahrscheinlich mit Rifting-Prozessen zusammenhängen.

Im Endeffekt sind die genauen Ursachen dieser Schwarmbeben sind bis heute nicht vollständig verstanden. Ein internationales Forschungsteam will das nun ändern.

Seismisches Array

Das seismische Array soll den Untergrund der Region in bislang unerreichter Detailtiefe durchleuchten. Auch wenn bis jetzt keine genauen Einzelheiten zu den geplanten Untersuchungen bekannt wurden, will man das Verfahren der seismischen Tomografie anwenden, mit dessen modernen bildgebenden Verfahren ein dreidimensionales Modell der Strukturen des tieferen Untergrundes erstellt werden kann. Zudem könnten moderne, KI-unterstützte Systeme eingesetzt werden, um sehr schwache Erdbeben zu lokalisieren, die bislang unentdeckt bleiben.
Die neuen Daten sollen helfen, die seismische Aktivität des Vogtlands besser zu verstehen – und möglicherweise neue Erkenntnisse über tiefe magmatische Prozesse liefern.

Beteiligt sind das Deutsche GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam sowie Universitäten aus Potsdam, Leipzig, Freiberg, Jena, München, Erlangen und Münster. Auch der Sächsische Geologische Dienst und die Akademie der Wissenschaften in Prag sind Teil des Projekts.

Hier ein Video von mir, dass ich vor fast zwei Jahrzehnten im Egerbecken, dass auch Cheb-Becken genannt wird, gedreht habe. Das Video ist kommentiert, also Ton anschalten und die kleine Glocke betätigen, wenn es euch gefällt!

Ätna: Studie belegt tektonische Erdbeben durch Magmenaufsteig

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Blick auf den Ätna von Taormina aus. © Marc Szeglat

Neue Studie beleuchtet die Tiefenstruktur des Ätna und ihre Bedeutung für die Vulkanaktivität

Im unteren Flankenbereich des Ätnas kommt es häufig zu Erdbeben, die sich an tektonischen Störungszonen ereignen und dennoch auf Magmenaufstieg hinweisen. Die genauen Zusammenhänge waren lange Gegenstand von Spekulationen, doch nun beleuchtet eine neue Studie des Nationalen Instituts für Geophysik und Vulkanologie (INGV) und der Universität Catania die tieferliegenden Strukturen des Ätnas und bringt Licht in die im Verborgenen ablaufenden Prozesse.

Durch die Auswertung von über 15.000 Erdbeben, die sich in den letzten 20 Jahren ereigneten, konnten die Forschenden ein detailliertes seismotektonisches Modell des Vulkans entwickeln, das wichtige Rückschlüsse auf die Dynamik im Untergrund des Ätnas zulässt.

Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ veröffentlicht und zeigen, dass sich unter dem Ätna ein komplexes Netzwerk aus aktiven Verwerfungen erstreckt, das weit über die bekannten Strukturen an der Oberfläche hinausgeht. Dieses unterirdische Gefüge reagiert empfindlich auf Veränderungen im magmatischen System. So kann der Druck aufsteigenden Magmas tief liegende und seitlich entfernte Störungszonen aktivieren und dadurch seismische Aktivität auslösen.

Modell mit Störungszonen unter dem Ätna. © Luciano Scarfì/ nature.com

Die Forscher um den Studienerstautor Luciano Scarfì modellierten aus den seismischen Daten ein seismotektonisches 3D-Modell und untersuchten mit Hilfe von Computersimulationen, wie sich Erdbebencluster in der Tiefe verteilen und gemeinsam mit Ablösungsflächen interagieren. Dabei stellten sie fest, dass die an der Erdoberfläche verlaufenden Störungszonen nicht bis in große Tiefen hinabreichen, sondern nur bis horizontal verlaufende Ablösungsflächen, die wiederum von einem komplexen Störungssystem in der Tiefe beeinflusst werden. Steigt nun Magma entlang des zentralen Fördersystems unter dem Kraterbereich des Vulkans auf, verteilen sich die durch den Druck entstehenden Spannungen seitlich und verursachen Erdbeben an den weiter entfernten Störungen am Rand des Ätnas.

Die Wissenschaftler modellierten eine Spreizungszone unter der Ätna-Ostflanke, die Spannungen umverteilt und eine Neubewertung der Flankeninstabilität nötig zu machen scheint.

Es ist bekannt, dass sich die Ostflanke des Vulkans langsam in Richtung des Ionischen Meeres verschiebt. Frühere Modelle gingen von einer relativ einheitlichen Bewegung aus, doch die aktuelle Analyse zeigt, dass dieser Prozess deutlich komplexer ist: Eine Verstärkung des Magmenaufstiegs könnte nicht nur stärkere Erdbeben auslösen, sondern auch das Abgleiten der Flanke beschleunigen. Diese Erkenntnis ist nicht ganz neu, denn ein beschleunigtes Rutschen der Flanke wurde bereits bei den letzten großen Flankeneruptionen Anfang des Jahrtausends nachgewiesen. (Quellen: Ressetext INGV, Studie bei nature.com)