Hawaii: Studie postuliert tiefen Magmenkörper

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  • Eine neue Studie untersuchte die Magmenentstehung alter Laven auf Hawaii
  • Es wurde eine Lavaprobe gefunden, die aus einer frühen Bildungsphase des Kilaueas stammte
  • Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass das Magma in mehr als 90 km Tiefe entstanden sein muss
  • Dort gab es einen großen Magmenkörper

Neue Studie enträtselt frühe Magmenbildung auf Hawaii

Während der Kilauea weiterhin aktiv ist und einen Lavasee im Krater Halema’uma’u beherbergt, versuchen Wissenschaftler seine letzten Geheimnisse zu entschlüsseln. Eines dieser Geheimnisse betrifft die Herkunft der tholeiitischen Magmen, aus denen ein großer Teil der Hawaiianischen Vulkane besteht und in der frühen Bildungsphase der riesigen Schildvulkane eruptiert wurde. Bislang gingen viele Forscher davon aus, dass die Magmen durch partielles Schmelzen von festem Gestein im Grenzbereich Erdkruste-Asthenosphäre entstanden, doch es gibt Hinweise darauf, dass in der frühen Zeit des Vulkans ein anderer Prozess am Werk war: fraktionierte Kristallisation. Darauf deuten neue Analysen von Gesteinsproben hin, die an der submarinen Südostseite von Big Island Hawaii gefunden wurden.

Bei der fraktionierten Kristallisation handelt es sich um einen Prozess, bei dem während der Abkühlung eines Magmas die einzelnen Minerale nacheinander kristallisieren und physikalisch vom Magma getrennt werden. Die chemischen Substanzen der kristallisierten Mineralien werden der Schmelze entzogen, wodurch sich der Chemismus des Magmas ändert.

Bereits vor dem Fund der Proben stellten sich die Forscher die Frage, wie die riesigen Schildvulkane Hawaiis entstanden sein sollen. Die beiden bekannte Magmen-Reservoire, die unter dem Vulkan Kilauea entdeckt wurden und in vergleichsweise geringen Tiefen liegen, können nicht soviel Material bereitstellen, um eine so große Insel wie Big Island hervorzubringen. Daher vermutete man bereits vor der neuen Entdeckung, dass es einen wesentlich größeren Magmenkörper unter der Insel geben muss, von dem aus die Eruptionen gespeist werden. Die Energie bezieht der Magmenkörper aus der Hitze eines Mantelplumes. Dieser soll in der frühen Entstehungsphase Hawaiis große Mengen Schmelze zur Erdoberfläche gepumpt haben.

Die Gesteinsprobe aus dem Südosten der Insel stammt aus der Frühphase der Inselbildung, die vor ca. 280.000 Jahren begann. Vor gut 100.000 Jahren durchbrach die Vulkaninsel die Wasseroberfläche. Die Gesteinsprobe wurde vorher eruptiert. Sie enthält vulkanische Mineralien mit einem hohen Anteil an Elementen aus der Reihe der Seltenen Erden. Das Forscherteam um die australische Geologin Laura Miller von der Monash University, führte experimentelle Forschungen durch, bei denen Gesteine synthetisiert wurden, die den gleichen Chemismus wie die seltene Gesteinsprobe hatten. Die synthetischen Gesteine wurden bei Temperaturen von mehr als 1100 Grad Celsius und unter Drücken von mehr als 3 GPa geschmolzen, um dann zu beobachten, wie sich Kristalle aus der Schmelze bilden, wenn diese sich abkühlt und verringertem Druck ausgesetzt wird. Dabei kamen die Forscher zu dem Ergebnis, dass sich die Originalprobe nur unter Bedingung der fraktionierten Kristallisation von Granat gebildet haben kann. Im Erdinneren herrschen solche Bedingungen in einer Tiefe von 90-150 km. Laura Biller schloss daraus, dass sich in dieser Tiefe ein gigantischer Magmenkörper befunden haben muss, in dem die Schmelze entstand, aus der dann die vulkanische Gesteinsprobe wurde.

Die Autorin der Studie meint dazu, dass „dies die derzeitige Sichtweise in Frage stellt, dass die fraktionierte Kristallisation nur ein oberflächlicher Prozess ist, und legt nahe, dass die Entwicklung einer tiefen Magmakammer ein wichtiges frühes Stadium bei der Entstehung eines hawaiianischen Vulkans ist.“

Andere Vulkane in anderen Teilen der Welt, wie der Vesuv, weisen ebenfalls Kristallbildungszeiten auf, die darauf hindeuten, dass sich unter der Oberfläche „langlebige, tiefliegende“ Magmareservoirs verbergen. Doch die ursprüngliche Magmakammer des Kīlauea scheint viel tiefer zu liegen als die meisten anderen.

(Quelle: Nature)

Island-Erdbeben-News am 04. Juni

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Datum: 03.06.22 | Zeit: 21:16:03 UTC | Lokation: 63.78 N ; 20.85 W | Tiefe: 1 km | Ml 4,2

Auf Island könnte sich ein Erdbeben der Magnitude 4,2 ereignet haben. Das EMSC zeigt das Epizentrum des Erdbebens an der Küste an. Demnach lag es 18 km südlich von Selfoss, einem Ort, der mir gut bekannt ist. Das Hypozentrum wurde in 1 km Tiefe lokalisiert. Trotzdem besteht eine recht große Unsicherheit, ob das Erdbeben tatsächlich so stark war. IMO berichtet über eine Fehlfunktion des automatischen Systems und zeigt noch kein grünes Sternchen an, obgleich der Erdstoß auch dort detektiert wurde. Die Wahrscheinlichkeit, dass das Beben richtig aufgezeichnet wurde, liegt bei 59%. Demnach bedarf es noch einer manuellen Überarbeitung der Daten und ggf. einer Bestätigung. Die Tabelle unten zeigt die Originaldaten des EMSC. Was für eine Fehlfunktion spricht, ist, dass es keine Wahrnehmungsmeldungen gibt. ein Beben dieser Magnitude müsste im gesamten Süden der Insel zu spüren gewesen sein.

Update: Das Erdbeben konnte nicht bestätigt werden!

Vulkan Ätna und der Lavastrom am 4. Juni

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Ascheeruption am NSEC. © Salvatore di Marco

Asche-Eruption am Ätna stoppte

Auf Sizilien ist der Ätna weiter aktiv und eruptiert einen Lavastrom. Bis gestern Abend wurde auch noch eine Aschewolke ausgestoßen, die aus einem Krater im Norden des Neuen Südostkraterkegels gefördert wurde. Während des Nachmittags ließ diese Aktivität aber nach und ist heute Morgen nicht mehr vorhanden. Die letzte Meldung des VAACs Toulouse stammt von 16:51 UCT. Zu diesem Zeitpunkt lief die Eruption aus und Asche wurde noch in 1500 m Höhe detektiert, also etwa auf halber Höhe des Vulkans. Offenbar war es so windig, dass die Eruptionswolke runtergedrückt wurde, oder es wurde die letzte abregnende Asche detektiert.

Ein schönes Video von Salvatore di Marco zeigt, dass bei dem Vulkanausbruch nicht nur Asche gefördert wurde, sondern auch rotglühende Tephra. Die Aufnahme wurde vom Rand des Nordostkraters aus aufgenommen.

Lavastrom bleibt aktiv

Heute Morgen bewegt sich der Tremor am unteren Rand des roten Bereichs und ist weiter rückläufig. Der Tremor ist ein Spiegel der eruptiven Tätigkeit, dementsprechend fließt heute morgen weniger Lava. Zwar bewegt sich die Front des Lavastroms noch auf dem 2100 m Höhenniveau, ist aber weniger breit gefächert als in den letzten Tagen. Trotzdem liefert der Lavastrom nahe seiner Quelle noch ein spektakuläres Bild.

Zugang zur Lava gesperrt

In unserer Vulkangruppe kam öfters die Frage auf, wie weit man sich offiziell der Lava nähern darf. Die Antwort lautet: gar nicht! Der gesamte Gipfelbereich vom Monte Pizzillo im Süden, bis zur oberen Seilbahnstation im Norden liegt in der Sperrzone, die in ruhigen Zeiten nur mit Bergführern betreten werden darf. In eruptiven Zeiten sind auch Führungen nicht erlaubt, besonders nicht, wenn der Vulkan explosiv tätig ist. Ausnahmen gelten lediglich für 2 kleine Inselbereiche: Im Süden dürfen Führungen bis zum Observatorium am Pizzo Deneri durchgeführt werden, im Norden darf man von der Seilbahnstation aus bis auf 2750 Höhenmeter aufsteigen. Auf der Website der Vulkanführer Nord findet ihr eine schöne Übersichtskarte. Als Grund für die Sperrung wird die Instabilität des Neuen Südostkraterkegels aufgeführt. Man fürchtet Kollaps-Ereignisse und die Entstehung Pyroklastischer Ströme. Diese Gefahren sind nicht neu, wurden früher aber verkannt.

Erdbeben-News 03.06.22: Griechenland

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Datum: 03.06.22 | Zeit: 16:05:11 UTC | Lokation: 36.06 N ; 27.47 E | Tiefe: 5 km | Ml 5,0

In der griechischen Ägäis gibt es derzeit besonders viele Erdbeben, so dass man davon ausgehen kann, dass sich große Spannungen in der Erdkruste aufgebaut haben. Das Stärkste brachte es heute Nachmittag auf eine Magnitude von 5,0 und hatte ein Hypozentrum in nur 5 km Tiefe. Vorläufigen Angaben zufolge wurde das Epizentrum 49 km westlich von Lárdos lokalisiert und lag vor der Südküste der Insel Rhodos. Erdbeben dieser Magnitude sind in einem großen Umkreis spürbar und können bereits Schäden verursachen, besonders, wenn sie so flach liegen, wie der aktuelle Erdstoß. Meldungen liegen darüber aber noch nicht vor. (Update: Das Beben wurde auf M 4,7 herabgestuft.)

Von den Erschütterungen blieb auch Kreta nicht verschont. Dort gab es drei schwache Erdbeben im Landesinneren und eine Reihe von Erschütterungen vor der Südküste.

Wenige Kilometer nordöstlich von Santorin ereigneten sich ebenfalls 6 schwache Erdbeben. Drei der Beben manifestierten sich im Bereich des submarinen Vulkans Kolumbos.

Erdbeben-News: Reykjanes am 03. Juni

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  • Auf Reykjanes gab es ein Erdbeben Mb 3,2
  • Die Bodenhebung hat nachgelassen
  • Auch an anderen isländischen Vulkanen gab es Erschütterungen

Erdbeben M 3,2 nahe Keilir

Datum: 03.06.22 | Zeit: 06:45:23 UTC | Lokation: 63.937 ; -22.06 | Tiefe: 5,7 km | Mb 3,2

Nachdem es nun einige Tage vergleichsweise ruhig auf Reykjanes herging, gab es heute wieder ein spürbares Erdbeben M 3,2. Es manifestierte sich in 5,7 km Tiefe und 5,1 km östlich des Vulkans Keilir. Es folgten einige schwächere Erdstöße, so dass in den letzten 48 Stunden 127 Beben detektiert werden konnten. Generell haben Seismizität und Inflation aber nachgelassen, so dass man davon ausgehen kann, dass weniger magmatische Fluide aufsteigen, als es zuvor der Fall war. Die GPS-Daten zeigen ebenfalls eine Abschwächung der Bodenhebung und es sieht so aus, als wäre die Gefahr einer Eruption momentan gebannt. Allerdings wächst sie mit jedem neuen Schub Magma, dass in die Erdkruste intrudiert, besonders, wenn die Intrusion immer an der gleichen Stelle erfolgen sollte.

Erdbeben an der Hekla

Erdbeben gab es aber nicht nur auf der isländischen Reykjanes-Halbinsel, sondern auch weiter nördlich am Vulkan Hekla. Dort detektierte das seismische Netzwerk von IMO 3 schwache Erdstöße direkt am Vulkan und 2 weitere in einige Kilometern Entfernung. Die Hekla ist „thick and swollen“ und im Untergrund akkumulierte sich in den letzten Jahren ein größeres Magmenvolumen. Vulkanologen rechnen seit längerem mit einem Vulkanausbruch, doch dieser lässt weiter auf sich warten. Das GPS-Netzwerk zeigt aktuell allerdings keine weiteren Bodenhebungen an, so dass die Wahrscheinlichkeit groß sit, dass wir noch etwas länger auf einen Ausbruch der Hekla warten werden.

Bodenhebung Askja

Ganz anders sieht es an der Askja aus. Dieser Calderavulkan liegt im isländischen Hochland und bläht sich weiter auf. Doch auch hier zeigen die aktuellen Messwerte einen leichten Rückgang der Bodenhebung. Die Werte gleichen erstaunlich jenen von Reykjanes, ganz so, als ob die beiden weit auseinander liegenden Vulkansysteme gekoppelt wären, was natürlich nicht der Fall ist. Einige Erdbeben hat es an der Askja ebenfalls gegeben.

Stromboli mit gestiegenem Tremor am 03. Juni

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  • Tremor und Kohlendioxid-Ausstoß sind gestiegen
  • Es könnte eine Aktivitätssteigerung bevorstehen
  • Ursache des Steppenbrandes hat sich bestätigt

Tremor und Kohlendioxid-Ausstoß sind wieder erhöht

Auf der italienischen Vulkaninsel Stromboli ist der Tremor wieder gestiegen und bewegt sich seit einigen Tagen im gelben Bereich. Zuvor war der Tremor für mehrere Wochen ungewöhnlich gering. Auffällig ist dieser Tage auch ein erhöhter Kohlendioxid-Ausstoß. Er betrug gestern 1796 Tonnen am Tag. Am 01. Juni wurden mehr als 2000 Tonnen Kohlendioxid ausgestoßen. Diese hohen Werte signalisieren, dass aus der Tiefe wieder mehr Magma aufsteigt und wir in ein paar Tagen möglicherweise eine Aktivitätssteigerung am Stromboli sehen werden. Typisch für so eine Aktivitätssteigerung wäre kontinuierliches Lavaspattering. In solchen Phasen kommt es auch häufiger zu stärkeren Explosionen. Die restlichen geophysikalischen Parameter bewegen sich im Normbereich.

Ursache des Feuers auf Stromboli war fahrlässige Brandstiftung

Was nicht der Norm entspricht, ist das Antlitz der Insel. Nachdem in der vergangenen Woche die Vegetation auf der Ostflanke des Vulkans abgefackelt ist, hat die Insel viel von ihrem Charme verloren. Wo es einst grünte, präsentiert sich nun eine verkohlte Einöde. Nicht nur die Anwohner sind über das Geschehen entsetzt, zumal sich nun bestätigt zu haben scheint, was von Anfang an befürchtet wurde: Das Feuer wurde durch grobe Fahrlässigkeit im Zuge von Dreharbeiten zu einer fiktiven TV-Serie über den Zivilschutz ausgelöst. Die Ermittlungen ergaben, dass ein technisches Team der Fernsehproduktion auf den Vulkanhang stieg und ein Feuer entfachte. Es sollte gefilmt werden, wie die Fernsehhelden (Schauspieler/Stuntleute) des Zivilschutzes das Feuer löschten. Doch das gelang nicht, stattdessen verteilten die starken Winde des Schirokkos die Flammen und das Feuer geriet außer Kontrolle. Ironischerweise wurde auch die Kaserne des Zivilschutzes Opfer der Flammen.

Der Bürgermeister Marco Giorgianni ärgert sich über diese Dummheit und meinte in einem Interview: „Wie konnten sie ein Feuer anzünden, wenn der Schirokko wehte. Wie kann jemand, der eine Fiktion über den Zivilschutz dreht, das nicht wissen?“ Das Feuer fraß mehr als sechs Hektar mediterrane Macchia. „Wir sprechen von etwa 50 % der Grünfläche der Insel, die zerstört wurde. Ein Wunder, dass niemand verletzt, oder getötet wurde.“ sagte ein Sprecher des echten Zivilschutzes. Außerdem wurde ein Restaurant Opfer der Flammen. Bei diesem könnte es sich um das bekannte Dall’Osservatorio handeln, dass inmitten des Schilfgürtels an der Aufstiegsroute zum Krater liegt. Bestätigt ist das aber nicht. Ein Trost bleibt: es wurden bereits wieder erste grüne Triebe des Schilfs gesichtet, das einen Großteil der Macchia ausmacht. Bei dem Schilf handelt es sich um eine Art aus Ägypten, die auf Stromboli eigentlich nicht heimisch ist. Einige Kommentatoren des Geschehens zeigen sich daher erfreut, dass das Schilf erst einmal verschwunden scheint und sind der Meinung, dass es ausgerottet gehört.

Update: Gerade informiert mit unser Vereinsmitglied Raffael, dass das l’Osservatorio noch steht. Die Macchia ringsherum ist abgebrannt.

Vulkan-News 02.06.22: Lewotolok

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Dempo mit phreatischer Explosion

Staat: Indonesien | Koordinaten: -4.00; 103.10 | Eruption: Asche

Bereits am 31 Mai kam es zu einer phreatischen Eruption am indonesischen Vulkan Dempo. Bereits im Januar wurde die Alarmstufe auf „gelb“ erhöht, da es vulkanotektonische Beben unter de Vulkan gab. Auf Sumatra fürchtet man, dass sich der Dempo auf eine größere Eruption vorbereiten könnte.

Lewotolok mit Lavastrom

Staat: Indonesien | Lokation: -8.272, 123.505| Eruption: Strombolianisch

Der Vulkan auf der indonesischen Insel Lembata eruptiert weiter, änderte gestern seinen Eruptionscharakter. Anstatt nur strombolianische Eruptionen zu erzeugen, begann der Vulkan effusiv tätigt zu werden und stießt einen kurzen Lavastrom aus. Die Seismizität war erhöht. Neben zahlreichen Tremorphasen und vulkanotektonischen Erdbeben wurden 2 Tornillos registriert.

Manam mit Eruptionen

Staat: PNG | Koordinaten: -4.08; 145.04 | Eruption: Asche

In Papua Neuguinea gab es eine Ascheeruption am Inselvulkan Manam. Die Eruptionswolke erreichte eine Höhe von 3000 m und wurde vom Wind in Richtung Westen verfrachtet. Es könnte das Vorspiel zu einem Paroxysmus sein.

Ulawun mit Ascheeruptionen

Staat: Papua Neuguinea | Koordinaten: -5.05, 151.33 | Eruption: Ascheeruption

Noch eine Meldung aus PNG betrifft den Ulawun, der eine kleinere Aschewolke eruptierte. Sie stieg gestern Abend bis auf einer Höhe von 2400 m auf und driftete in Richtung Nordwesten. Es gab eine VONA-Warnung, die inzwischen aufgehoben wurde.

Ätna mit Asche-Emissionen am 02. Juni

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  • Der Ätna stößt seit gestern eine Aschewolke aus
  • Der Lavastrom bleibt aktiv
  • Reisen zum Ätna deutlich teurer geworden

Ascheeruptionen am Ätna

Seit gestern Nachmittag hat der Ätna sein Eruptionsverhalten geändert und fördert nicht nur einen Lavastrom, sondern stößt auch permanent Asche aus. Die Asche wird aus dem Neun Südostkrater emittiert. Starker Wind drückt die Aschewolken gen Boden, so dass sie nicht so hoch aufsteigen kann, wie sie es ohne Wind machen würde. Das VAAC Toulouse brachte eine Reihe von VONA-Warnungen heraus, nach denen die Aschewolke bis auf einer Höhe von fast 4000 m aufsteigt.

Das INGV veröffentlichte eine Mitteilung, in der die Asche-Eruption thematisiert wird. Demnach begann sie gegen 17.00 Uhr. Seitdem nimmt der Tremor leicht ab, wird aber noch als hoch bezeichnet. Es wurden keine besondere Bodenverformungen gemessen, so dass die eruptierte Tephra aus fragmentierter Lava stammt, dessen Ausgangsmagma sich bereits im Magmenkörper akkumuliert hatte. Dieser wird vom Tremor lokalisiert, der sich nach wie vor unter dem Neuen Südostkrater manifestiert, genauer, in einer Höhe von 3000 m.

Der Lavastrom, der 2 Förderschloten im Nordosten des beschriebenen Kraterkegels entspringt fließt weiter. Die Lavafront stagniert bei 2100 m Höhe. Der untere Förderschlot befindet sich auf 2800 m Höhe und damit wahrscheinlich an der Basis des Magmenkörpers. Es besteht die Möglichkeit, dass die gesamte fließfähige Schmelze des Magmenkörper durch diesen Schlot abfließt. Es wird eine hohe Wärmestrahlung mit einer Leistung um 1500 MW emittiert.

Ascheeruption und der Lavastrom sind auf den LiveCams zu sehen. Darüber hinaus versorgen uns die Ortsansässigen Fotografen mit Bildmaterial, dass u.a. in unserer Vulkangruppe auf Facebook geteilt wird. Hier kann ich immer nur einen kleinen Teil des Materials widergeben.

Reisen zum Ätna deutlich teurer geworden

Wer eine Reise zum Ätna plant, um sich den Vulkanausbruch anzuschauen, muss aktuell ungewöhnlich tief in die Tasche greifen. Das gilt nicht nur für Benzinpreise und Lebensmittel, sondern insbesondere für Flugkosten und Mietwagen. Bei letzteren haben sich die Preise zum Teil verdreifacht und man muss mit mehr als 100 € pro Tag rechnen. Natürlich kosten Kurzfristflüge auch erheblich mehr, als vor der Pandemie. Die Gründe hierfür liegen auf die Hand: viele Anbieter haben ihre Kapazitäten abgebaut, bzw. sind Pleite gegangen, so dass die aktuell gestiegene Nachfrage nicht mehr bedient werden kann. Es stellt sich die Frage, wie sich die Situation langfristig entwickeln wird: Anhaltende Krisen wie der Ukraine-Krieg, Klimawandel und Lieferengpässe lassen mich nicht an eine baldige Besserung der Lage glauben.

China: 4 Tote nach Erdbeben am 01. Juni

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Datum: 01.06.22 | Zeit: 09:00:07 UTC | Lokation: 30.43 N ; 102.94 E | Tiefe: 10 km | Mw 5,9

Heute Nacht kam es in der chinesischen Provinz Sichuan zu einem Erdbeben der Magnitude 5,9 (einige Erdbebenwarten kamen auf Mw 6,1), das einige Schäden anrichtete: Häuser stürzten ein und Straßen wurden blockiert. Dabei starben mindestens 4 Menschen. 14 Personen wurden verletzt. Das Epizentrum des Erdstoßes befand sich im Kreis Lushan nahe der Stadt Ya’an. Das EMSC verortete es 50 km nördlich von Ya’an, mit einem Erdbebenherd in einer Tiefe von 10 km.