Fagradalsfjall: Rätsel um schnelle Bodenhebung vor Eruption gelöst

Im letzten Jahr hielt uns der Fagradalsfjall-Ausbruch in Atem und bescherte einigen von uns ein einmaliges Vulkan-Erlebnis. Doch auch schon vor Beginn der Eruption ging es auf, bzw. unter der isländischen Reykjanes-Halbinsel heiß her: Massive Schwarmbeben sorgten für Aufregung, umso mehr sie teilweise mit starken Bodendeformationen verbunden waren. In schneller Folge hob und senkte sich der Untergrund im Bereich von Grindavik und dem Geothermalkraftwerk Svartsengi. Es kam zu Bodenhebungen von bis zu 12 cm. Kurz darauf senkte sich der Boden wieder. Die Wissenschaftler eines gemeinsamen Forschungsprojektes von Iceland GeoSurvey (ÍSOR) und dem Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ unter Beteiligung der Tschechischen Akademie der Wissenschaften, reagierten sofort und installierten neuen Messsonden auf Reykjanes, um den Vorgängen den Puls zu führen. Jetzt veröffentlichte das internationale Team seine Forschungsergebnisse, in der Zeitschrift Nature Geoscience.

Vulkanausbruch ohne Bildung einer flachen Magmakammer

Das Besondere an der Situation auf Island war, dass die beschriebenen Vorläuferphänomene zu einem Vulkanausbruch an einer divergenten Plattengrenze führte, ohne dass es zur Bildung eines großen Magmen-Reservoirs in 4-5 km Tiefe gekommen wäre. Dass das Magma während des Vulkanausbruchs schnell aus großer Tiefe aufgestiegen war, ergab die Analyse der eruptierten Lava bereits während des Vulkanausbruchs. Was aber, so fragten sich die Wissenschaftler, verursachte die Bodenhebung bei Grindavik, wenn es kein Magmenkörper war, der in die Erdkruste intrudierte? Aus allen verfügbaren Daten modellierten sie nun ein Bild der Vorläuferphänomene. Torsten Dahm, einer der Mitautoren der Studie, erklärte in einer Pressemeldung des GFZ: „Wir waren zunächst verwundert über die relativ schnelle Absenkung unmittelbar nach den Hebungszyklen, die schwer zu erklären ist, wenn Magma in flache Ebenen eingedrungen ist. Schließlich entwickelten wir ein poro-elastisches Modell, bei dem Fluide mit geringer Dichte wie Kohlendioxid in einen bereits bestehenden Grundwasserleiter in vier Kilometern Tiefe an der Wurzel des geothermischen Systems eindringen. Dies löste das Rätsel und konnte überraschenderweise auch die Hebung und das schnelle Absinken zusammen mit den spezifischen Mustern der Seismizität erklären.“

Großes Tiefenreservoir könnte Reykjanes weitere Vulkanausbrüche bescheren

Die Überwachung zeigte deutlich drei Episoden von Hebung und erhöhter Seismizität, denen jeweils ein relativ schnelles Absinken folgte. Vierzehn Monate nach Beginn der Unruhen kam es am Fagradalsfjall, acht Kilometer östlich des Hebungszentrums, zu einem Vulkanausbruch. Unter dem Eruptionszentrum war dann kurz vor der Eruption ein Magmatischer Gang intrudiert. Das Magma stammte aus dem Grenzbereich zwischen Erdmantel und der Erdkruste und stieg aus 15-20 km Tiefe schnell auf. Dort hatte sich ein großes Magemen-Reservoir gebildet, das vom isländischen Wissenschaftler Ólafur Flóvenz wie folgt beschrieben wird: „Wir schätzen, dass das Mindestvolumen des entgasten Magmas unter der Eruptionsstelle mindestens in der Größenordnung von zwei bis neun Kubikkilometern liegt. Nur ein kleiner Teil dieses Volumens wurde bei dem sechs Monate dauernden Ausbruch des Fagradalsfjall eruptiert. Das deutet auf eine große Magmaquelle hin, die für wiederholte Eruptionen in der Zukunft bereit ist.“

Wir benutzen Cookies um die Nutzerfreundlichkeit der Webseite zu verbessen. Durch Deinen Besuch stimmst Du dem zu.