Die Reykjaneshalbinsel auf Island

Die Reykjaneshalbinsel liegt im Südwesten von Island und ist im Vergleich zu anderen isländischen Halbinseln mit einer Fläche von ca. 800 Quadratkilometern relativ klein. Die Halbinsel erstreckt sich von der Hauptstadtregion Reykjavik im Nordosten bis hin nach Keflavik im Westen und beherbergt somit zwei der wichtigsten Städte Islands. Außerdem gibt es hier das Geothermalkraftwerk Svartsengi, dem das Thermalbadressort Blaue Lagune angeschlossen ist. Hierbei handelt es sich um eine wichtige Touristenattraktion. Auf Reykjanes gibt es viele Thermalgebiete und der Untergrund ist hier besonders heiß. Der geothermische Gradient ist teilweise um das 10fache überhöht, so dass in 1000 m Tiefe Temperaturen von bis zu 300 Grad Celsius herrschen.

Svartsengi ist nicht das einzige Geothermalkraftwerk der Region, denn im Bereich der Reykjaneshalbinsel gibt es insgesamt 4 Geothermalkraftwerke, von denen 2 direkt auf der Halbinsel liegen und 2 weitere mit einem Spaltensystem assoziiert sind, das seine Finger bis auf Reykjanes ausstreckt. Bei diesem Spaltensystem handelt es sich um das Hengill-System, womit wir beim Thema wären.

Spalten- und Vulkansysteme auf Reykjanes

Die Reykjaneshalbinsel ist die oberseeische Verlängerung des ansonsten unterseeisch verlaufenden Reykjanesrückens, der Teil des Mittelatlantischen Rückens ist. Entlang des Rückens driften die Kontinentalplatten von Nordamerika und Europa auseinander, wobei sich die Kontinente im Jahr um mehr als 2 cm voneinander entfernen. Entsprechend groß sind die Zugspannungen, die das Gestein der Reykjaneshalbisnel zerreißen, was sich in einer äußerst lebendigen Tektonik mit vielen Erdbeben und Vulkanausbrüchen äußert.

Der Reykjanesrücken bildet auf der Halbinsel eine Südwest-Nordost streichende Spreizungszone auf der mindestens 5 Spaltensysteme liegen. Die Spaltensysteme sind nicht nur tektonisch aktiv, sondern auch vulkanisch. So gehört zu den Spaltensystem oft ein dominierender Zentralvulkan oder wenigstens ein Vulkanrücken bzw. Spaltenvulkan mit unterschiedlichen Ausbruchsstellen auf denen sich entweder Kraterreihen oder/und einzelne Vulkane bildeten. Die Vulkane von Reykjanes sind Teil der Westlichen Vulkanzone Islands.

Bei den Spaltensystemen handelt es sich um:

  • Reykjanes-Risssystem: Dieses Riss- und Spaltensystem erstreckt sich entlang der Westspitze der Reykjaneshalbinsel und tangiert den internationalen Flughafen Keflavik. Der Zentralvulkan Gunnuhver war zuletzt zwischen den Jahren 1210 bis 1240 aktiv. Zu dieser Zeit entstand auch die Eldvörp-Kraterreihe, die in der Grenzregion zum benachbarten Spaltensystem liegt. Der stärkste Ausbruch hatte vermutlich einen VEI4. Submarine Eruptionen des Reykjanes-Spaltenssystems gab es 1831. In den Jahren 1966 und 1970 wurden submarine Eruptionen vermutet. Am Vulkan Gunnuhver gibt es heute ein Thermalgebiet, das seit 2006 aktiver geworden ist.
  • Svartsengi-System: An diesem Spaltensystem gab es die jüngsten Eruptionen auf der Reykjaneshalbinsel, die sich am 18. Dezember 2023 und am 14. Januar 2024 zutrugen. Das Svartsengi-Vulkansystem hat keinen zentralen Vulkan, sondern setzt sich aus Spalten, Kegeln und Vulkankratern über eine Länge von über 30 km und eine Breite von 7 km zusammen. Diese sind von Nordosten nach Südwesten ausgerichtet und von Lavafeldern umgeben. Zu den markantesten vulkanischen Manifestationen zählen Thorbjörn, Sýlingarfell, Stóra-Skógfell und Litla-Skógfell und die Sundhnúkur-Kraterreihe, entlang derer sich die Eruptionsspalte vom 18. Dezember 2023 öffnete. Diese Kraterreihe entstand vor ungefähr 2400 Jahren und stellten die jüngsten Ausbrüche des Systems dar, bevor es jetzt wieder aktiv geworden ist. Manche Autoren sprechen davon, dass die Aktivität des Reykjanes-Risssystems aus dem 13. Jahrhundert auch auf die Region des Svartsengi-Systems übergriff.
  • Krýsuvík-Spaltensystem: Das Krýsuvík-System ist ein weiteres bedeutendes tektonisches System auf der Reykjaneshalbinseldass auch für seine geothermale Aktivität und vulkanischen Erscheinungen bekannt ist. Namensgebend ist das Krýsuvík-Thermalgebiet. Zentralvulkan ist allerdings der westlich des Kleifarvatn gelegene Schildvulkan Trölladyngja, weshalb das System auch Trölladyngjavulkansystem genannt wird. Der Schildvulkan brach zuletzt zwischen den Jahren 1151–1188 aus. Eine weitere Eruption gab es möglicherweise im 14. Jahrhundert. Die Wissenschaftler sind sich uneinig darüber, ob der Tafelvulkan Fagradalsfjall, der seit März 2021 aktiv ist und seitdem das Lavafeld Fagradalshraun schuf, zu diesem System gehört, oder ob es ein eigenständiges Spaltensystem bildet, das zwischen Svartsengi und Krýsuvík liegt. Fagradalsfjall liegt auf einem Risssystem, das 5 x 15 km misst.
  • Brennisteinsfjöll-Spaltensystem: Dieses Spaltensystem befindet sich nordöstlich des Krýsuvík-Gebiets. Es ist mit der Brennisteinsfjöll-Vulkanreihe verbunden, die mehrere Vulkane umfasst, aber keinen Zentralvulkan hat. Insgesamt wurden etwa 20–30 Ausbruchsserien im Vulkansystem der Brennisteinsfjöll festgestellt, etwa 10 davon nach der Besiedelung Islands. Im 14. Jahrhundert flossen Lavaströme ins Meer und bildeten Lavafälle an steilen Hängen.
  • Hengill-System: Die Hengill-Ausbruchsspalte liegt östlich von Reykjavík und ist mit dem Hengill-Vulkan verbunden. Dieses Gebiet zeigt Anzeichen von geothermaler Aktivität, darunter heiße Quellen und geothermale Felder. Vom Hengillsystem liegt nur das Südwestende im Gebiet der Reykjaneshalbinsel. Im Nordosten reicht es bis zum Thingvallavatn in Südisland. Seitdem Ende der Eiszeit gab es hier vier Spalteneruptionen. Sie fanden vor allem an der Nordseite des Vulkansystems statt. Die letzten Eruptionen ereigneten sich vor ca. 1.900 Jahren.

Die Reykjanes-Halbinsel in Island ist etwa 15-20 Millionen Jahre alt und war während den verschiedenen eiszeitlichen Perioden von Gletschern bedeckt. Über das eruptive Geschehen vor der letzten Eiszeit weiß man nur wenig. Die meisten vulkanischen Erhebungen der Reykjaneshalbinsel entstanden während der letzten Eiszeit unter der Gletscherbedeckung und weisen deshalb häufig abgeflachte Gipfel auf. Die heute sichtbaren Schlackenkegel und Lavafelder sind nach dem Schmelzen der Gletscher vor ca. 10.000 Jahre entstanden.

Typisch für den Vulkanismus auf Reykjanes scheint zu sein, dass die vulkanische Aktivität in Zyklen abläuft, zwischen denen bis zu tausend Jahre lange Ruhephasen liegen, während die aktiven Phasen bis zu 300 Jahre andauern. In diesen Phasen können die unterschiedlichen Spaltensysteme nacheinander aktiv werden.

Viele der Lavafelder bedecken eine Fläche von 50 Quadratkilometer und sind in Eruptionsphasen der Spaltenvulkane entstanden, die meistens mehrere Jahrzehnte dauerten. Daher gehen die Geowissenschaftler davon aus, dass die aktuelle Eruptionsphase gerade erst begonnen hat und noch lange anhalten könnte.

Die Eruptionsphase begann mit dem Fagradalsfjallausbruch im März 2021. Vorher gab es einige Monate lang Erdbeben und Bodenhebungen auf Reykjanes. Es folgen 2 weitere Ausbrüche, die ca. 14 Tage dauerten. Im Herbst 2023 verlagerte sich die Aktivität in Richtung des Svartsengi-Systems.

Die Vulkane auf Reykjanes fördern überwiegen Tholeiitschen Basalt. Das ist eine spezifische Art von basaltischer Lava mit einer charakteristischen chemischen Zusammensetzung. Tholeiitische Magmen sind in der Regel arm an Alkalien (Natrium- und Kaliumoxid) und haben eine hohe Konzentration an Eisenoxid (FeO) und Magnesiumoxid (MgO). Sie sind typisch für Basalte Mittelozeanischer Rücken und heißen in der Fachsprache Mid Ocean Ridge Basalt (kurz MORB ), können allerdings auch mit Basalten aus Mantelplumes in Verbindung gebracht werden. Im Falle Islands ist das nicht sonderlich abwegig, da es ja noch den berühmten Islandmantelplume gibt, dessen Zentrum unter Grimsvötn vermutet wird.

Übrigens wurde der Name der Halbinsel von den ersten isländischen Siedlern passen ausgewählt: Reykjanes heißt auf Deutsch soviel wie Rauchspitze.

Island: Signifikante Bodenhebung am 19.01.24

Bodenhebung unter Svartsengi hoch – Menschen versinken im Untergrund von Grindavik

Im isländischen Ausbruchsgebiet auf der Reykjaneshalbinsel hat die Erdbebentätigkeit gestern etwas abgenommen, doch sie befindet sich noch auf deutlich erhöhtem Niveau. Gestern wurden 160 schwache Erdbeben registriert, am Vortag waren es 200. Heute wurden bis morgens 60 Beben festgestellt. Die Bodenhebung bei Svartsengi ist hoch und auch, wenn die IMO-Wissenschaftler noch keine konkreten Hebungsraten nennen möchten, kann man an den Grafiken zur Bodendeformation ablesen, dass die Hebung zwischen 1 und 2 Zentimeter am Tag beträgt, was ein beachtlicher Wert ist. Einschränkend gilt weiterhin, dass nicht klar ist, ob die Bodenhebung nur von aufsteigendem Magma verursacht wird, oder ob noch tektonische Prozesse als Nachwirkung der Grabenbildung eine Rolle spielen.

Die neuerliche Grabenbildung hatte und hat dramatische Auswirkungen auf Grindavik. Durch die Bodenbewegungen haben sich unter Grindavik zahlreiche Hohlräume gebildet, die nicht alle an der Oberfläche offen liegen. So gibt es Berichte, nach denen Einsatzkräfte auf Straßen in Grindavik durch Asphalt brachen, weil sich unter den Straßen Hohlräume befinden. Zum Glück stürzte aber niemand in ein tiefes Loch. Ähnliche Effekte kenne ich vom Begehen von Lavafeldern, wo man auch schon mal durch eine Erstarrungskruste in einem darunter befindlichen Hohlraum einbricht. Oft verschrammt man sich dabei die Schienbeine.

Auf Island gibt es nun praktisch täglich Konferenzen mit Beratungen, wie es mit Grindavik weitergehen soll. Eine hatte gestern Versicherungstechnisches auf der Tagesordnung. Den Bewohnern von Grindavik wurde zugesichert, dass die Naturkatastrophenversicherung auch für Schäden an Gebäuden aufkommt, die durch die Grabenbildungen entstanden sind. Versichert ist auch jeder, der eine Brandschutzversicherung abgeschlossen hat. Die Versicherung kommt allerdings nicht für Schadensersatzforderungen auf, die dadurch entstehen, dass unbeschädigtes Wohneigentum nun nicht genutzt werden kann. Außerdem steht zur Diskussion, wie mit Folgeschäden umgegangen werden soll? Ein Problem ist, dass es nun in den evakuierten Gebäuden zu Frostschäden kommen kann, denn selbst unbeschädigte Häuser haben momentan keine Heizungen. Einsatzkräfte sind in Grindavik unterwegs und versuchen möglichst viele Häuser mit mobilen Heizungen zu wärmen, um Frostschäden zu vermeiden. Es sieht so aus, als hätte man die Stadt noch nicht aufgegeben, obwohl die Prognosen nicht gut sind: Vulkanologen rechnen mit weiteren Eruptionen, die deutlich stärker als die letzte werden könnten.

Tonga: Starkes Erdbeben am 18.01.24

Erdbeben Mw 6,4 erschüttert Tonga

Datum 18.01.2024 | Zeit: 22:12:22 UTC | Lokation: -18.966 ; -175.379 | Tiefe: 207 km | Mw 6,4

Gestern Abend erschütterte ein starkes Erdbeben der Magnitude 6,4 das Inselreich Tonga. Der Erdbebenherd befand sich nach Angaben des GFZ-Potsdam in 207 km Tiefe und damit bereits im oberen Erdmantel. Genaugenommen muss man also von einem Mantelbeben sprechen. Das Epizentrum wurde 151 km westsüdwestlich von Neiafu verortet. Aufgrund der Tiefe des Hypozentrums und der entlegenen Lage des Epizentrums offshore wirkte sich das starke Erdbeben an der Erdoberfläche kaum aus. Dennoch zeugt es von den Subduktionsprozessen am Tonga-Graben, die neben den Erdbeben auch für die Magmenbildung der Region verantwortlich sind. Der Tongagraben bildet eine mehr als 10.000 m tiefe Rinne am Ozeanboden, an der die Pazifische Platte unter die Platte Australiens abtaucht und partiell geschmolzen wird. Hinter der Subduktionszone steigt die Schmelze auf und es kommt zu Vulkanausbrüchen, die die Inseln des Inselbogens von Tonga entstehen ließen. Dass dieser Prozess nicht abgeschlossen ist, davon zeugte vor 2 Jahren der Ausbruch des Vulkans Hunga Tonga- Hunga Ha’apai, der so viel Wasser in die Atmosphäre pustete, dass er das globale Klima beeinflusst. Die Forschungen zu den Auswirkungen dieses Ausbruchs sind noch nicht abgeschlossen, aber es steht die Vermutung im Raum, dass wenigstens ein Teil der starken Niederschläge, die aktuell in vielen Teilen der Welt auftreten, diesem Ausbruch geschuldet sind. Andere Faktoren können der anthropogene Klimawandel und das Phänomen El Nino sein.

Das Erdbeben ereignete sich wahrscheinlich an einem Teil subduzierter Ozeankruste, das noch nicht soweit aufgeheizt wurde, dass es plastisch verformbar ist, denn ansonsten hätte es hier kein Beben geben können.

Schwarmbeben auf Sulawesi

Das Beben in Tonga ist bei weitem nicht das einzige, dass sich dieser Tage entlang der Plattengrenze des östlichen Pazifiks ereignet, denn weiter nördlich gibt es zahlreiche Erdbeben bei der indonesischen Insel Sulawesi. Hier löste ein Erdbeben Mb 5,2 einen Schwarm an Nachbeben aus. Diesmal war nicht die Palu-Koro Blattverschiebung der Auslöser der Beben. Diese gingen wahrscheinlich auf das Konto des Batui-Grabens im Westen von Zentralsulawesi. Weiter nördlich gibt es zahlreiche aktive Vulkane.