Antikorrelative Interaktion zwischen Mauna Loa und Kilauea

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Poland, M. P., Miklius, A. & Montgomery-Brown, E. Magma supply, storage, and transport at shield-stage Hawaiian volcanoes. Charact. Hawaii. Volcanoes 179, 179–234 (2015).
Karte von Mauna Loa und Kilauea. © Poland, M. P., Miklius, A. & Montgomery-Brown, E.

Studie weist Wechselwirkung zwischen Mauna Loa und Kilauea nach

Eine weitere Studie zum Thema Vulkanismus ist in diesen Tagen erschienen. Sie wurde von Forschern von INVOLCAN und CNR-IREA durchgeführt und hatte die beiden hawaiianischen Vulkane Mauna Loa und Kilauea zum Forschungsobjekt. Obwohl beide Vulkane als eigenständig gelten, wurde schon lange vermutet, dass sich die Vulkane gegenseitig beeinflussen, doch einen Nachweis dafür gab es bis jetzt nicht. Statistiken zeigen, dass es eine Wechselwirkung zwischen den beiden Vulkanen geben könnte, denn wenn der eine Feuerberg aktiv ist, ruht der andere meistens. In der Studie mit dem Titel „Elastische Wechselwirkung zwischen Mauna Loa und Kilauea, nachgewiesen durch unabhängige Komponentenanalyse“ verwendeten die Wissenschaftler Daten der Satelliteninterferometrie des Zeitraums 2003-2010 und untersuchten sie mit einer mathematischen Methode, die als Analyse der unabhängigen Komponenten bekannt ist. Das so entstandene mathematische Modell der Vulkanaktivität zeigt, dass es eine Antikorrelation der Aktivität gibt: Meistens verhält es sich so, dass sich der Boden des einen Vulkans senkt, während sich der Untergrund am anderen Vulkan hebt. Es sieht so aus, als würden die beiden Vulkane miteinander kommunizieren. Diese Kommunikation ist ein Effekt der elastischen Verformung der Erdkruste. Im Untergrund beider Vulkane sitzen mehrere vertikal angeordnete Magmenkörper. Immer wenn sich der flach-liegende Magmenkörper unter einem der beiden Vulkane füllt, dehnt sich auch das umliegende Krustengestein aus und verengt den Aufstiegskanal des Magmas unter dem anderen Vulkan und würgt ihn praktisch ab.

Der regelmäßige vulkane.net Leser weiß aber auch, dass in den letzten Monaten sowohl am Kilauea als auch am Mauna Loa Bodenhebungen detektiert werden. Laut der Analyse der Wissenschaftler dürfte das eigentlich nicht geschehen, oder doch? In ihrer Arbeit weisen die Forscher darauf hin, dass es auch Magmen-Aufstiegswege am Kilauea zu geben scheint, die nicht von der beschriebenen Wechselwirkung betroffen sind. Die Förderkanäle unter dem Kilauea sind komplexer aufgebaut als unter dem Mauna Loa, obwohl das der ältere und größere Feuerberg ist. So ist es durchaus möglich, dass beide Vulkane zugleich ausbrechen könnten. Wir können gespannt sein, ob der Kilauea seine Aktivität nicht doch einstellt, sobald der Mauna Loa wieder aktiv werden wird.

Subsidenz am Kilauea

Interessant ist, dass die Erdbebenaktivität und die Bodendeformation am Kilauea in den letzten Tagen deutlich nachgelassen haben. Tatsächlich zeigen die Tiltmeter eine Subsidenz an, obwohl der Lava-Ausstoß im Halema’uma’u-Krater nicht größer geworden ist. Am Mauna Loa hingegen ist der aktuelle Trend antikorrelativ und Seismizität und Bodenhebung bleiben erhöht. (Quelle: nature.com)

Vulkan-News 22.11.22: Takawangha

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Aleuten-Vulkan Takawangha auf Alarmstufe Gelb

Staat: USA | Koordinaten: 51.87, -178.01 | Aktivität: Seismsich

Das AVO erhöhte für den Takawangha die Alarmstufe auf „gelb“. Grund hierfür ist ein Schwarmbeben, das am 17. November begann. In einer Tiefe zwischen 3 und 6 km wurden zahlreiche vulkanotektonische Erdbeben detektiert. Einige hatte Magnituden zwischen 2 und 3 und wurden wahrscheinlich durch aufsteigendes Magma verursacht. Die anderen Geophysikalischen Parameter blieben unauffällig.

Takawangha ist ein 1449 m hoher Komplexvulkan auf der entlegenen Aleuten-Insel Tanaga. Es gibt 4 Krater, aus denen es in den letzten 1000 Jahren Ascheeruptionen gab. Zudem wurden Lavaströme eruptiert. Das AVO weist darauf hin, dass das Vulkangebäude aufgrund hydrothermaler Aktivität instabil sein könnte. Bei größeren Eruptionen besteht also eine besondere Gefahr von Kollaps-Ereignissen, die Tsunamis auslösen könnten.

Santiaguito eruptiert Lavastrom

Staat: Guatemala | Koordinaten: 14.76, -91.55 | Aktivität: Dom

In Guatemala bleibt der Domvulkan Santiaguito aktiv und extrudiert Lava am Dom. Dampfwolken steigen bis zu 600 m hoch auf und es gibt schwache bis mäßig-starke Ascheeruptionen. Die am Dom extrudierte Lava füttert einen zähen Lavastrom, der in den letzten Monaten bis in bewaldete Gebiete am Fuß des Vulkans vorgedrungen ist. Am Lavastrom kommt es zu Kollaps-Ereignissen, die Lawinen auslösen. Außerdem wird vor heißen Dampfaustritten gewarnt, die sich zu kleinen Explosionen steigern könnten.

Ätna mit Erdbeben

Staat: Italien | Koordinaten: 37.73, 15.00 | Aktivität: Fumarolisch

Am Ätna auf Sizilien steigerte sich die Seismizität etwas. Auffällig sind 7 schwache Beben, die sich in den letzten Tagen unter der Pinetta Ragabo auf der Ätna-Nordflanke ereigneten. Die Erdbebenherde lagen sehr flach. In der Gegend verläuft die Pernicana-Störungszone, die empfindlich auf Magmenintrusionen reagiert. Auf der Shakemap sieht man auch noch das Schwarmbeben, das vor der Magmenintrusion letzter Woche auftrat. In diesem Monat wurden insgesamt 121 Erdbeben unter dem Ätna registriert. Der seismisch aktivste Monat in diesem Jahr war der Januar, mit 167 Erschütterungen.

Starkes Erdbeben Mw 7,0 bei den Salomonen am 22.11.22

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3 starke Erdbeben am Feuerring lösten Tsunami-Alarm aus

Datum: 22.11.22 | Zeit: 02:03:08 UTC | 9.78 S ; 159.61 E | Tiefe: 10 km | Mw 7.0

Heute Nacht erschütterten gleich drei starke Erdbeben das Archipel der Salomonen. Der stärkste Erdstoß hatte eine Moment-Magnitude von 7,0 (7,3 auf der Richterskala) und ein Hypozentrum, das vom EMSC in 10 km Tiefe ausgemacht wurde. Andere Erdbebendienste ermittelten das Hypozentrum in 13 km Tiefe. Es folgten 2 starke Nachbeben mit den Magnituden 6,0. Es wurde Tsunami-Alarm gegeben, der inzwischen aber wieder aufgehoben wurde. Die Epizentren lagen kurz vor der Südküste der Insel Guadalcanal, auf der auch die Hauptstadt der Salomonen, Honiara, liegt. Die Stadt liegt an der Nordküste von Guadalcanal und ca. 54 km nördlich der Epizentren. Der nächstgelegene Ort ist 15 km südwestlich des Epizentrums Malango. Obwohl die Erschütterungen stark waren und sich die Erdbebenherde in normalen Tiefen befanden, wurden bis jetzt keine Schäden gemeldet. Dennoch waren die Beben deutlich wahrnehmbar und schreckten die Menschen auf.

Tektonische Situation bei den Salomonen

Die Salomonen liegen am pazifischen Feuerring und zählen damit zu den am meisten gefährdeten Erdbebenregionen der Welt. Das bei Vulkanophilen bekanntere Archipel von Vanuatu schließt im Südosten der Salomonen an. Entsprechend ähnlich ist die tektonische Situation. Beide Inselgruppen liegen an einem Tiefseegraben, der durch die Subduktion der Pazifischen Platte unter die Indo-Australische Platte entstand. Vor Vanuatu heißt dieser Tiefseegraben Vanuatugraben, vor den Salomonen ist es der Salomonengraben, der auch Santa-Cruz-Graben genannt wird. Im Norden von Vanuatu verliert sich die Spur des Grabens ein wenig, sodass es theoretisch auch 2 unterschiedliche tektonische Strukturen sein könnten, doch ich gehe davon aus, dass es sich eigentlich um die gleiche tektonische Naht handelt. Die aktuellen Erdbeben manifestierten sich also am Santa-Cruz-Graben.

Vulkanismus der Salomonen

Wie immer mein Hinweis, dass die Salomonen mehrere aktive Vulkane beherbergen. Darunter befinden sich auch submarine Feuerberge wie der Kavachi, der im Jahr 2007 eruptierte. 7 Jahre später entdeckten Satelliten Wasserverfärbungen. Die starken Erdbeben heute könnten sich auf die Aktivität der Vulkane auswirken und in den nächsten Tagen-Monaten Eruptionen triggern. Der Tinakula könnte sogar geladen sein, denn vor einem Jahr wurde dort eine thermische Anomalie detektiert. Zuletzt eruptierte dieser Vulkan im Jahr 2017.

Erdbeben durch Wirkung der Gezeiten auf Magmenkörper

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Gezeiten-Erdbeben am pazifischen Rücken infolge von Magmen-Ausdehnung

In der Wissenschaft wird der Einfluss der Gezeiten auf Erdbeben und Vulkanausbrüche kontrovers diskutiert. Die wissenschaftliche Fachwelt ist in Befürworter und Gegner der Theorie gespalten, dass die Gezeitenkräfte Erdbeben verursachen können. Die Gegner der These waren lange in der Überzahl und gehen davon aus, dass die Gezeitenkräfte nicht stark genug dafür seien. Zudem ließen sich statistisch bislang keine eindeutigen Beweise für die These finden. Einige Studien zeigten, dass nur 0,2-0,3% der Erdbeben in einem Zusammenhang mit den Gezeiten stehen könnten. Doch nach und nach tauchen mehr Studien auf, die einen Zusammenhang sehen. So auch die Studie von Christopher Scholz, einem Seismologen vom Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University, dessen Erkenntnisse ich hier kurz vorstellen möchte.

Die Gezeitenkräfte werden von der Anziehungskraft von Sonne und Mond verursacht und sind für Ebbe und Flut der Ozeane verantwortlich. Sie sind bei Voll- und Neumond am stärksten, da dann Sonne-Erde-Mond auf einer Linie stehen. Außerdem schwankt die Entfernung des Mondes zur Erde, was die Stärke der Gezeitenkräfte ebenfalls beeinflusst. Ich selbst stellte bei meinen Recherchen zu den Newsberichten öfters fest, dass es eine Häufung stärkerer Erdbeben an den Tagen von Neu- und Vollmond zu geben scheint, doch dass der normale Rhythmus von Ebbe und Flut das Auftreten von Erdbeben beeinflussen könnte, ist mir entgangen. Bislang galt die These, dass es die meisten Erdbeben während der Flutphase geben soll, doch Christopher Scholz fand heraus, dass es sich am Mittelozeanischen Rücken genau anders herum verhält, was zunächst einmal Paradox erscheint: Erdbeben sollen ausgerechnet dann entstehen, wenn die Gezeitenkräfte am schwächsten auf die Störungen wirken? Um diesem Phänomen nachzugehen, studierte der Seismologe den Unterwasservulkan Axial, der sich in einer submarinen Vulkankette befindet, die sich im Ostpazifik am Juan de Fuca Rücken aufreiht. Der Vulkan gilt als seismisch sehr aktiv und war daher ein geeignetes Studienobjekt.

Die Studien ergaben, dass sich der Magmenkörper unter dem Vulkan ausdehnte, je geringer der Wasserdruck war, der auf die ozeanische Kruste drückte. Bei Ebbe ist die Wasserbedeckung am geringsten und zu dieser Zeit war der Untergrund seismisch am aktivsten. Durch die Ausdehnung des Magmas wurde das umgebende Gestein unter Spannung gesetzt und ein tektonischer Block am Grund der Spreizungszone des Ozeanrückens nach oben geschoben, was schwache Erdbeben auslöste. Der Autor der Studie sagt aber auch, dass das entwickelte Modell nicht allgemeingültig sein muss und dass durch den Effekt der Magmenausdehnung alleine, sehr wahrscheinlich keine Starkbeben ausgelöst werden.

Ich sehe in diesem Forschungsergebnis eine Bestätigung darin, dass sich die Gezeitenkräfte auch direkt auf das eruptive Verhalten eines Vulkans auswirken könnten. (Quelle: Nature)

Starkes Erdbeben in Indonesien am 21.11.22

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Erdbeben Mw 5,6 auf Java verursacht Todesopfer

Datum: 21.11.22 | Zeit: 06:21:11 UTC |  6.78 S ; 107.08 E | Tiefe: 10 km | Mw 5,6

Heute Morgen gab es ein starkes Erdbeben auf der indonesischen Insel Java. Es hatte eine Magnitude von 5,6. Das Hypozentrum lag 10 km tief. Das Epizentrum wurde 38 km östlich von Bogor lokalisiert. Es folgten zahlreiche Nachbeben. Ersten Angaben zufolge soll es Schäden und Todesopfer gegeben haben. Das Beben ist noch aus einem anderen Grund brisant, denn es manifestierte sich am Fuß des Vulkans Gede und könnte eine Eruption des Vulkans triggern. Beim Gede handelt es sich um einen Komplexvulkan mit 2 Gipfeln. Der letzte Ausbruch fand 1957 statt. Bis dahin brach der Vulkan alle paar Jahre aus. Im 20. Jahrhundert wurden 10 Eruptionsphasen dokumentiert. Seitdem war der Gede ruhig, sieht man einmal von sporadischen vulkanotektonischen Erdbeben und fumarolischer Tätigkeit ab. Im September gab es an 2 Tagen eine Häufung von insgesamt 22 vulkanotektonischer  Erdbeben. Vom Gipfel des 3026 m hohen Feuerbergs kann man an klaren Tagen Jakarta sehen, die Hauptstadt des indonesischen Archipels. Dort war der Erdstoß heftig zu spüren gewesen. Hochhäuser schwankten.

Mittlerweile sind weitere Einzelheiten zu den Folgen des Erdbebens bekannt geworden. Es starben mindestens 49 Menschen und es gab fast 700 Verletzte. Die Opferzahlen könnten weiter steigen. Die genauen Ausmaße der Zerstörungen sind auch noch nicht bekannt. Am stärksten betroffen ist die Stadt Cianjur, die gut 5 km südöstlich des Epizentrums liegt. Dort gab es starke Schäden an der Infrastruktur. Einige Gebäude stürzten ein. Dach- und Fassadenteile fielen auf die Straßen und trafen Passanten. In den sozialen Medien sind Videos mit blutüberströmten Menschen zu sehen. Außerdem kam es zu mindestens einem Erdrutsch, der eine Straße blockiert.

Starke Erdbeben sind in Indonesien alles andere als selten. Aufgrund der einfachen Bauweise vieler Gebäude, entstehen schnell große Schäden, selbst wenn man es anhand der Magnitude nicht vermuten würde. Zahlreiche Häuser stürzen wie Kartenhäuser ein. Hinzu kommt, dass die Lage des Epizentrums in einem Tal, umgeben von Vulkanen die zerstörerische Wirkung der Erdbebenwellen verstärkt haben könnte, indem sie mehrfach reflektiert wurden und sich summierten.

Ich war selbst einmal Zeuge so eines Erdstoßes auf Java. Damals ereignete sich das Beben in Nähe des Vulkans Merapi, der zu diesem Zeitpunkt bereits aktiv war.

Inzwischen ist das Ausmaß der Katastrophe bekannt. Die Schäden haben sich als sehr große erwiesen. Es starben mindestens 160 Menschen.

Vulkan Sakurajima eruptiert am 21.11.22

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Sakurajima mit Vulkanasche in 3400 m Höhe

Staat: Japan | Koordinaten: 31.581, 130.659 | Aktivität: Explosiv

Der japanische Vulkan Sakurajima liegt auf der Kirschblüteninsel in der Bucht von Kagoshima. Nach einigen Wochen relativer Ruhe, mit nur wenigen Eruptionen, erzeugte Sakurajima heute dann 3 Ascheausbrüche. Das VAAC detektierte Vulkanasche in 3200 m Höhe. Sie driftete in östlicher Richtung. Die Explosionen erfolgten innerhalb von 45 Minuten aus dem Krater Minami-dake und konnten bei schönstem Wetter gut beobachtet werden. Dieses Jahr brachte das VAAC bislang 271 VONA-Warnungen zum Sakurajima heraus. Auf dem Histogramm der Seismizität erkennt man, dass die Häufigkeit vulkanotektonischer Erdbeben seit dem 15. November etwas zunahm. Der Schwefeldioxid-Ausstoß hat hingegen deutlich nachgelassen. Die Vulkanologen vom JMA detektierten einen Ausstoß von 1100 Tonnen am Tag.

Das JMA brachte schnell einen Sonderbericht zur Aktivität heraus. Demnach wurden sogar 5 Ausbrüche festgestellt, von denen 2 explosiver Natur gewesen sein sollen. Asche wurde in 2200 m  Höhe über dem Krater festgestellt. Größere Schlacken flogen gut 900 Meter weit und landeten bei der 7. Messstation.

Die Geophysikalischen Parameter waren unauffällig. Es wurde keine ungewöhnliche Bodendeformation festgestellt. Die Forscher gehen davon aus, dass sich in großer Tiefe unter der Aira-Caldera eine große Menge Magma befindet. Die Alarmstufe „3“ bleibt bestehen und der Zugang zum Vulkan ist gesperrt.

Sakurajima liegt ca. 10 km Luftlinie vom Stadtzentrum Kagoshimas entfernt. In der Stadt kommt es gelegentlich zu Ascheregen, je nachdem, wie der Wind steht. Doch es gibt auch Siedlungen, die bis an den Fuß des Vulkans heranreichen. Für die Menschen dort ist es Alltag, im Schatten eines Vulkans zu leben. So werden einmal im Jahr Evakuierungsübungen abgehalten, an denen auch Schulkinder teilnehmen. Die Bewohner der Halbinsel müssen sich dann an den Fähren einfinden, die sie im Ernstfall über die Bucht von Kagoshima bringen sollen.

Weiter südlich, genauer im Ryukyu-Archipel liegt der Inselvulkan Suwanose-jima. Nachdem er fast das ganze Jahr über sehr aktiv war, haben die Eruptionen in den vergangenen Tagen deutlich nachgelassen. Die Seismizität ist aber noch erhöht und der Vulkan könnte nur kurz verschnaufen.

Erdbeben-News 21.11.22: Kreta

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Erdbeben Mb 5,5 nordöstlich von Kreta

Datum: 20.11.22 | Zeit: 23:25:00 UTC | 35.72 N ; 26.45 E | Tiefe: 81 km | Mb 5,5

Heute ist Erdbebentechnisch gesehen einiges los. Neben dem starken Erdstoß in Indonesien gab es ein starkes Erdbeben der Raumwellen-Magnitude 5,5 nordöstlich von Kreta. Das Epizentrum wurde 65 km nord-nord-östlich von Sitia verortet. Der Ort befindet sich an der Nordostküste von Kreta. Näher lag allerdings die Insel Karpathos. Die Vulkaninsel Santorin befindet sich ca. 100 km nordwestlich des Epizentrums. Da das Hypozentrum in einer Tiefe von 81 km lag, wirkte sich das Erdbeben an der Erdoberfläche vergleichsweise schwach aus. Dennoch liegen beim EMSC Wahrnehmungsmeldungen vor.

Azoren: Erdstoß Mb 4,8

Datum: 21.11.22 | Zeit: 03:22:21 UTC | 41.56 N ; 29.35 W | Tiefe: 10 km | Mb 4,8

Nördlich der vulkanischen Inselgruppe der Azoren ereignete sich ein Erdbeben Mb 4,8. Der Erdbebenherd lag 10 km tief. Das Epizentrum wurde 288 km nördlich von Lajes das Flores verortet. Das Beben manifestierte sich am mittelatlantischen Rücken. und ist eine Folge der Divergenz zwischen Nordamerika und Europa.

Erdbeben Mb 2,3 in Deutschland am 20.11.22

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Schwaches Erdbeben in Grenzregion zwischen Eifel und Hundsrück

Datum: 20.11.22 | Zeit: 12:51:28 UTC | 50.15 N ; 7.38 E | Tiefe: 2 km | Mb 2,3

Heute Mittag erschütterte ein schwaches Erdbeben der Magnitude 2,3 die Grenzregion zwischen dem Hundsrück und der Eifel. Das Hypozentrum befand sich in einer Tiefe von nur 2 km. Das Epizentrum wurde vom EMSC 10 km nordwestlich von Kastellaun verortet und ereignete sich ca. 30 km südlich des Laacher See Vulkans in der Eifel. Einen direkten Zusammenhang zum Eifelvulkanismus gibt es wahrscheinlich nicht. Das Hypozentrum lag zu flach und dazu außerhalb der Vulkaneifel.

Erdbeben-News 20.11.22: Italien

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Italien: Erdbeben Mb 4,6

Datum: 20.11.22 | Zeit: 05:20:30 UTC | 43.90 N ; 13.26 E | Tiefe: 10 km | Mb 4,6

Vor der italienischen Adriaküste gab es ein weiteres moderates Erdbeben. Es hatte eine Magnitude von 4,6 und ein Hypozentrum in 10 km Tiefe. Das Epizentrum wurde vom EMSC 58 km östlich von Rimini verortet. Das Beben ist als Nachbeben der starken Erschütterung m 5,6 vom 9. November zu verstehen.

Island: Erdbeben Mb 3,2 unter Katla

Datum: 19.11.22 | Zeit: 21:13:05 UTC |  63.64 ; -19.08 | Tiefe: 0,1 km | Mb 4,6

Gestern Abend ereignete sich ein Erdstoß Mb 3,2 unter dem isländischen Gletschervulkan Katla. Der Erdbebenherd lag in nur 100 m Tiefe. Es folgten einige schwächere Erdbeben. Auch unter dem benachbarten Vulkan Hekla gab es einen schwachen Erdstoß.

Gegenüber dem letzten Monat ist es seismisch betrachtet ruhig unter Island geworden. Die Seismizität bewegt sich wieder auf normalem Niveau. Innerhalb von 48 Stunden registrierte IMO 76 Erdbeben unter der Insel. Sie konzentrieren sich auf die Reykjanes-Halbinsel, das Askja-Herdubreid-System und die Tjörnes-Fracture-Zone.

Erwähnenswert ist, dass die Inflation am Grimsfjall (Grimsvötn) zugenommen hat. Dort kam es in diesem Monat zu einer Bodenhebung von 6 cm.