Grabenbruch

Island: Grabenbruch und Erdbeben

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InSAR-Aufnahme weist Grabenbruch bei Litla-Skógfell nach

Gestern bin ich bereits kurz auf die Bildung eines neuen Grabenbruchs eingegangen, ohne das bereits das zugehörige InSAR-Bild vorlag. Jetzt noch einmal ein detaillierterer Artikel dazu. Außerdem gab es mittelstarke Erdbeben im Krýsuvík-System.

Die seismische Aktivität entlang des neu gebildeten Gangs auf der isländischen Reykjanes-Halbinsel hat weiter nachgelassen und wahrscheinlich fließt nur noch wenig oder gar kein Magma mehr in den magmatischen Gang, dessen Länge mit gut 20 Kilometern angegeben wird. Damit ist er der längste Gang, der sich seit Beginn der Aktivität im Svartsengi-Gebiet gebildet hat, und ist sogar länger als jener vom 10. November 2023, mit dessen Platznahme die Weltöffentlichkeit auf die Geschehnisse in Island aufmerksam wurde. Damals bildete sich nicht nur ein magmatischer Gang, sondern auch ein großer Grabenbruch, der im Süden bis nach Grindavik hineinreichte. Bei einem Grabenbruch senkt sich das Land zwischen zwei Seiten einer Störung ab, die sich horizontal voneinander entfernen. Diesen Prozess bezeichnet man auch als Rifting. Im Fall von Reykjanes geht man davon aus, dass in einer Störung oder Schwächezone Magma eindrang, welches sie verbreiterte, indem es die beiden Schultern der Störung auseinanderschob. Theoretisch ist es aber auch möglich, dass tektonische Prozesse die Riftschultern auseinandertreiben und Magma die so entstandene Lücke füllt.

Bei der jüngsten Gangbildung am 1. und 2. April bildete sich wieder ein Grabenbruch, der aber kleiner ist, als es im November 2023 der Fall war. IMO-Forscher entdeckten ihn auf neusten InSAR-Aufnahmen. Er liegt nordöstlich von Litla-Skógfell. Außerdem gab es auch Verwerfungsbewegungen in Grindavik und bei Reykjanestá. Diese Verwerfungsbewegungen gingen dort mit einem Erdbeben der Magnitude 5,3 einher. Die Zonen mit den Verwerfungen bzw. Riftbildungen sind im InSAR-Bild als kurze weiße Linien dargestellt. Die lange und leicht abknickende Linie markiert den Verlauf des neuen magmatischen Gangs.

Deformationsmessungen zeigen, dass der nördlichste Teil des Deichs knapp 4 km nördlich von Keilir liegt. Satellitenbilder und Modellierungen deuten darauf hin, dass die Magmaintrusion etwa 5 km nordöstlich von Stóra-Skógfell der Oberfläche am nächsten kam, wo ihr oberster Abschnitt in einer Tiefe von etwa 1,5 km liegt.

Erdbeben im Krýsuvík-System

Gestern Abend kam es zu einer verstärkten Erdbebenaktivität im Krýsuvík-System, das sich östlich vom Svartsengi-Fagradalsfjall-System anschließt. Das stärkste Beben hatte eine Magnitude von 4,0 und ein Hypozentrum in 5,1 Kilometern Tiefe. Das Epizentrum wurde 5,4 km nördlich von Krýsuvík lokalisiert. Es wurden 3 weitere Beben mit Magnituden über 3 festgestellt sowie eine größere Anzahl schwächerer Beben. Wahrscheinlich standen die Erdbeben hier mit der Gangintrusion im benachbarten System im Zusammenhang, es ist aber auch nicht auszuschließen, dass sich im tieferen Untergrund bei Krýsuvík Magma ansammelt.

Ostafrikanisches Riftvalley aktiver als angenommen

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Der Lake Magadi liegt am Boden des Ostafrikanischen Riftvalley in Kenia. © Marc Szeglat

Afrika könnte schneller zerbrechen als angenommen, erklärt Geoforscherin Cynthia Ebinger

Der afrikanische Kontinent droht entlang des 6000 Kilometer langen Ostafrikanischen Riftvalleys zu zerbrechen. Ein langsamer geologischer Prozess, der nicht ohne Wehen abläuft, wie die jüngsten Ereignisse in Äthiopien zeigen: Im Awash-Gebiet, dort, wo sich das Riftvalley zum Afar-Dreieck weitet, manifestierten sich seit September 2024 Hunderte, wenn nicht sogar Tausende Erdbeben, von denen nur die stärksten mit Magnituden ab 4 mithilfe einer seismischen Messstation nachgewiesen werden konnten. Die Beben sind dabei nur Symptome eines beschleunigten Auseinanderdriftens der sich trennenden Erdkrustenplatten entlang des Riftvalleys. Gleichzeitig kommt es zur Intrusion eines Magmatischen Gangs, wobei die Wechselwirkungen zwischen Magmaintrusion und Rifting noch nicht ganz verstanden sind. Den Geoforschern stellt sich die Frage, ob es aufgrund der Magmaintrusion zu einem beschleunigten Auseinanderdriften kommt oder ob das Magma nur in den Spalt eindringt, der durch das Auseinanderdriften entsteht, wobei sich die Prozesse auch gegenseitig bedingen und verstärken könnten.

Als genereller Motor hinter dem Abspaltungsprozess Ostafrikas vom Rest des Kontinents wird eine gigantische Mantelplume vermutet, die unter dem Grabenbruch aufsteigt und mit gegenläufig rotierenden Konvektionströmen die Erdkruste zerreißt und die so entstehenden Erdkrustenplatten in unterschiedliche Richtungen verschiebt. Mit der Folge, dass sich entlang des heutigen Riftvalleys ein Ozean bildet, ähnlich wie es vor Jahrmillionen mit dem Atlantik geschah.

Bis vor kurzem nahm man an, dass die Öffnung des Rifts noch mindestens 10 Millionen Jahre lang dauern könnte, doch laut Cynthia Ebinger, Geowissenschaftlerin an der Tulane University in den USA, gibt es Hinweise, dass die Geburt eines neuen Ozeans wesentlich schneller ablaufen könnte als bislang angenommen. Einer dieser Hinweise war eine massive Intrusion nebst Schwarmbeben im Afar-Dreieck, die wohl ähnlich ablief wie das aktuelle Ereignis bei Awash. Damals, wie heute, bildeten sich große Risse und die damaligen Erdverschiebungen bildeten den Anstoß, bisherige Theorien zu überdenken und neue Modelle des Riftings zu erstellen.

Cynthia ist Expertin für die Tektonik des Riftvalleys und erforscht den Grabenbruch seit mehr als 40 Jahren. In einem Interview, das der brasilianische Ableger der BBC Ende letzten Jahres mit ihr führte, erklärte sie, dass es den Forschern gelungen sei, den zeitlichen Ablauf der Öffnung des Rifts zu einem Ozean genauer festzulegen. Sie meint, dass die Öffnung 10 Mal schneller abläuft, als bis dato angenommen. Zudem könnten starke Erdbeben den Prozess noch einmal beschleunigen, so dass die Öffnung innerhalb von 500.000 bis 1 Million Jahren vollendet sein könnte. Für uns Menschen sind das immer noch sehr lange Zeiträume, für die Erde allerdings nur ein Augenblick.

Vulkane im Riftvalley am 07.11.22

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Das Wetter über Ostafrika ist zum größten Teil gut und ermöglicht den Satelliten Bilder aus dem Riftvalley zu schießen. Dort liegen 4 Vulkane, die als aktiv eingestuft sind und in den letzten Wochen eruptierten.

Virunga-Vulkane Nyiragongo und Nyamuragira

Ich konnte aktuelle Sentinel-Fotos der beiden Virunga-Vulkane Nyamuragira und Nyiragongo speichern, auf denen tatsächlich beide Krater sichtbar sind. Als wenn das nicht schon ein Superlativ wäre, kommt es noch besser: in beiden Kratern erkennt man thermische Anomalien. Während die Anomalie am Nyiragongo klein ist und bestenfalls auf eine kleine Magmaansammlung im Förderschlot hindeutet, zeugt die Anomalie im Krater des Nyamuragira von der Präsenz einer größeren Lavamenge. Genaugenommen sieht man auf dem Bild im Infrarot-Spektrum mehrere Anomalien in der Gipfelcaldera des Vulkans. Sie stammen von kleinen Lavaströmen und heißen Schloten, in denen die Schmelze hoch steht. Da der Vulkan nur selten bestiegen wird -die Sicherheitslage in der Region Goma bleibt desolat- gibt es leider keine Augenzeugenberichte des Geschehens, so dass man auf Daten der Fernerkundung angewiesen ist. Die Virunga-Vulkane liegen im westlichen Arm des Großen Grabenbruchs. Bei diesem Arm handelt es sich um das Albert-Rift. Beim Ostafrikanischem Rift handelt es sich um den Ostarm des Grabenbruchs. Dort liegt der Ol Doinyo Lengai.

Gottberg Ol Doinyo Lengai

Dieser faszinierende Vulkan fördert die kälteste Lava der Welt, die nur zwischen 500 und 600 Grad heiß ist und wie silbrig-glänzender Schlamm aussieht. Außerdem ist der Lengai der heilige Berg der Masai. Sentinel-Bilder der letzten Tage zeigen einen kalten Krater. Das letzte Bild mit einer kleinen thermischen Anomalie gab es am 20. Oktober. Zwei Szenarien sind denkbar: Die Lava kocht in einem geschlossenen Hornito, oder es wird momentan keine Lava gefördert. Der Ol Doinyo Lengai zählt zu den aktivsten Vulkanen des Riftvalleys. Allerdings beschränkt sich die effusive Aktivität für gewöhnlich auf den Krater. Betrachtet man die Fotos großräumiger, dann sieht man auch, dass der Lake Natron wenig Wasser enthält und sich rot gefärbte Polygone um die Sodageysire gebildet haben. Ein Phänomen, dass meistens in langen Trockenperioden auftritt. Die letzte Regenzeit ist -nach einigen sehr feuchten Jahren- diesmal ausgefallen.

Folgt man dem Rift weiter in Richtung Norden, dann erreicht man den Erta Alé.

Erta Alé in der Danakil

Der Erta Alé zeigt auf Satellitenbildern 3 kleine thermische Anomalien. Sie deuten auf Hornitos hin. 2 sind weiter im Südkrater tätig, während sich ein Dritter am Nordwestrand des Nordkraters gebildet hat. In den letzten Wochen hatten 2 Reiseführer den Vulkan mit ihren Gruppen besucht und über entsprechendes berichtet. Einen offenen Lavasee scheint es dieser Tage nicht zu geben.

Beim Ostafrikanischem Riftvalley handelt es sich um einen Grabenbruch, der mehr als 6000 km lang ist. Er beginnt am Oberlauf des Sambesi und mündet im Afar-Dreieck ins Rote Meer. Das Riftvalley wird gerne als embryonaler Ozean angesehen, da sich hier Ostafrika vom Rest des Kontinents abspalten könnte.

Beinahe Eruption in Saudi Arabien

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Bereits im Mai und Juni 2009 wurde die Region um das alte Lavafeld von Harrat Lunayyir von mehr als 30.000 Erdstößen erschüttert. Nun hat ein amerikanisches Forscherteam um John Pallister vom USGS eine Arbeit veröffentlicht, die die Ursache hinter diesen Schwarmbeben aufdeckt.

Schon damals wurde vulkanische Aktivität im Untergrund, als Ursache der Erdbebentätigkeit in Saudi Arabien vermutet. Man rechnete jederzeit mit einem Vulkanausbruch in der Gegend von Harrat Lunayyir. Hier hatte es zuletzt im Jahr 1256 eine effusive Eruption gegeben, die das weit verzweigte Lavafeld mit zahlreichen Schlackenkegeln schuf.
Am 19. Mai 2009 kam es neben den Schwarmbeben zu einer starken Erschütterung mit einer Magnitude von 5,4. Das Beben war stark genug um den Erdboden aufreißen zu lassen. Nach Schwefel riechende Dämpfe entströmten dem Riss, der den Wüstenboden auf einer Länge von 8 Kilometern spaltet. 40.000 Menschen einer nahe gelegenen Siedlung wurden evakuiert, doch der befürchtete Vulkanausbruch blieb aus. Nach wenigen Tagen klangen die Schwarmbeben ab und die Situation entspannte sich.
John Pallister untersuchte nun die Ursachen dieses beinahe Vulkanausbruches und fand heraus, dass Magma bis 2 Kilometer unterhalb der Erdoberfläche aufgestiegen war und dort stecken blieb. Allerdings sammelte sich das Magma nicht in einer Magmakammer, sondern presste sich als eine große Platte aus Gesteinsschmelze durch die Erdkruste und bildete in einem 50 bis 80 Kilometer großen Gebiet einen Gang. Der Gang hob die ganze Gegend um Harrat Lunayyir um 40 cm an und im Zentralbereich der Intrusion brach das Gestein ein und schuf den Riss.
Dass in dieser Gegend überhaupt Magma vom Erdmantel aus aufsteigt, liegt an den Ausläufern des Ostafrikanischen Grabenbruches (Riftvalley), die sich im 200 Kilometer entfernten Roten Meer verzweigen. Entlang dieser kontinentalen Nahtstelle spaltet sich ein Teil Ostafrikas mit der Arabischen Halbinsel vom Rest des afrikanischen Kontinents ab.
Erstmalig konnten die Wissenschaftler die Intrusion eines magmatischen Ganges mit ihren Messinstrumenten beobachten. Sie waren darüber erstaunt in welcher Entfernung von der Plattengrenze der Gang eindrang. Die Wissenschaftler sind nun der Meinung, dass selbst das Gefährdungspotential von Metropolen wie Nairobi neu eingestuft werden muss. Nairobi liegt ca. 30 Kilometer vom Rand des Riftvalleys entfernt.
Auch für Harrat Lunayyir sei die Gefahr eines erneuten Vulkanausbruches nicht gebannt; magmatische Gänge können auch nach langer Zeit reaktiviert werden. Ein Vulkanausbruch in der Wüste scheint nach wie vor im Bereich des Möglichen.