Tag: 3. August 2024

Ol Doinyo Lengai: Deflation detektiert

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Vulkan Ol Doinyo Lengai in Tansania verliert an Höhe – Magmenkörper schrumpft

In den vergangenen Tagen schrieb ich öfter über den faszinierenden Vulkan Ol Doinyo Lengai, der im tansanischen Teil des Ostafrikanischen Riftvalleys liegt. Nun gibt es eine neue Studie, die weitere Erkenntnisse liefert.

Der Ol Doinyo Lengai in Tansania ist der weltweit einzige Vulkan, der Karbonatitlava ausstößt. Über diese besondere Lava wurde bereits viel berichtet, daher hier nur ein kurzer Überblick: Anders als silikatische Laven, die zwischen 45 und 70 % Kieselsäure enthalten, weist das Magma des Ol Doinyo Lengai weniger als 25 % Kieselsäure auf. Die Lava basiert auf Karbonat und enthält hohe Konzentrationen an Natrium und Kalium. Sobald sie erstarrt, oxidiert sie schnell zu einem weißen Pulver.

Die neue Studie analysierte hunderte von InSAR-Aufnahmen (Synthetic Aperture Radar) von zwei Satellitensystemen. Diese zeigen, dass ein etwa 500 m durchmessendes Gebiet im Gipfelbereich des Vulkans jährlich um 3,6 Zentimeter absinkt. In den letzten 10 Jahren hat der Kraterbereich somit 36 Zentimeter an Höhe verloren.

Dieses Phänomen wird höchstwahrscheinlich durch ein sich entleerendes Magmareservoir verursacht, das in maximal 1 km Tiefe unter dem Gipfelkrater liegt.

Die Subsidenz könnte eine Folge der großen explosiven Eruptionen von 2007-08 sein, bei denen sich Natriumkarbonat mit frischer silikatischer Schmelze mischte. Diese Eruptionen erreichten einen VEI 3 und sprengten die Kraterplattform, die seit der vorherigen explosiven Eruption von 1967 entstanden war. Es bildete sich ein neuer Kraterkegel mit einem über 100 m tiefen und mehr als 300 m breiten Krater. Seitdem wird der Krater langsam durch natriumkarbonatitische Lavaströme aufgefüllt, wobei sich Hornitos bilden, in denen die Lava brodelt.

Frühere Untersuchungen deuteten bereits darauf hin, dass der frisch entstandene Krater absinken könnte, was die neue Studie nun bestätigt. Die oberen Hänge dieses Kraters sinken seit 2013, vermutlich aufgrund des sich leerenden Magmareservoirs etwa 1.000 m unter dem Vulkan.

Die Geometrie und Eigenschaften dieses flachen Magmareservoirs bleiben unklar, könnten jedoch mit einem größeren Reservoir in einer Tiefe von 3.000 m oder mehr verbunden sein. Die Überwachung des Absinkens ist wichtig, um zukünftige Ausbrüche vorherzusagen. Am westlichen Rand des Vulkans entwickelt sich ein 100 Meter langer, mit Lava gefüllter Spalt, der sich weiter ausdehnen könnte, während der Vulkan weiter ausbricht und absinkt.

Ich besuchte den Ol Doinyo Lengai zuletzt im Frühjahr 2008 und bekam noch die Endphase der explosiven Eruptionen mit. Zuvor bestieg ich diesen faszinierenden Vulkan 3 Mal und riskierte dabei auch den einen oder anderen Blick in einen kollabierten Hornito. Darunter befanden sich gewaltige Hohlräume und es wurde klar, dass die Kraterplattform auf einem Untergrund ruhte, der einem Schweizer Käse glich, mit dem Unterschied, dass es mehr Löcher als Käse gab. Ich erinnere mich an ein Ereignis, das mir das Blut in den Adern gefrieren ließ: Während des Mittagessens im Krater, das unser Koch Othman zubereitet hatte, durchlief eine Erschütterung den Vulkan und ein Geräusch wie von einem tiefen Glockenschlag ertönte und ließ die Luft vibrieren. In diesem Moment dachte ich, die Plattform würde kollabieren. (Quelle: https://doi.org/10.1029/2023GL107673)

Taal Vulkan eruptiert drei Mal phreatisch

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Vulkan Taal auf den Philippinen erzeugt 3 prheatische Eruptionen – Alarmstatus bleibt auf „1“

Gestern Morgen erzeugte der philippinische Calderavulkan Taal drei schwache phreatische Eruptionen, die Dampfwolken bis auf eine Höhe von 2.100 Metern aufsteigen ließen. Das geht aus einem Bericht der philippinischen Behörde PHIVOLCS hervor. Bereits am Vortag hatte sich eine phreatische Eruption manifestiert. Diese Entwicklung ist typisch für Zeiten mit einem relativ geringen Schwefeldioxid-Ausstoß, der sich gestern auf 3.309 Tonnen pro Tag belief. Zwar ist dies im Vergleich zu anderen Vulkanen ein hoher Wert und mit den Ausstoßmengen explosiv eruptierender Vulkane vergleichbar, doch am Taal gibt es immer wieder Phasen mit einem drei- bis viermal so hohen Schwefeldioxid-Ausstoß, in denen jedoch meistens keine phreatischen Eruptionen stattfinden.

Neben den drei dampfgetriebenen Eruptionen wurden drei vulkanotektonische Erdbeben registriert. Sie könnten in direktem Zusammenhang mit den Eruptionen gestanden haben.

Die drei phreatischen Ausbrüche dauerten jeweils eine Minute und wurden um 19:15 Uhr, 19:19 Uhr und 19:23 Uhr aufgezeichnet. Phreatische Eruptionen entstehen, wenn geothermische Energie Grundwasser so stark erhitzt, dass es schlagartig verdampft. Es ist auch möglich, dass sich der Dampf zuerst in Hohlräumen ansammelt, bis der Druck so groß ist, dass Schwachstellen im Gestein nachgeben. Diese Eruptionen sind typisch für Vulkane mit einem Kratersee, aber auch für große Calderas mit einem ausgeprägten Hydrothermalsystem. Auf Taal trifft beides zu: Die Eruptionen manifestierten sich aus dem wassergefüllten Krater auf Volcano Island. Die Vulkaninsel liegt in einem großen See, der die Caldera des Vulkans füllt.

Das PHIVOLCS-Bulletin vermerkte auch die langfristige Deflation der Taal-Caldera und die kurzfristige Inflation der nördlichen und südöstlichen Flanken der Taal-Vulkaninsel.

Über dem Taal-Vulkan bleibt Alarmstufe 1 bestehen, was auf ein geringes Maß an Unruhe hinweist. Mögliche Gefahren bei Alarmstufe 1 umfassen phreatische Explosionen, vulkanische Erdbeben, kleinere Aschefälle und/oder Exhalationen von Vulkangas. Sammelt sich das Gas in Senken an, können tödlich wirkende Gaskonzentrationen entstehen. Außerdem besteht die Gefahr der Bildung von Vog (vulkanischem Smog).

Das Betreten der Taal-Vulkaninsel, insbesondere des Hauptkraters und der Daang-Kastila-Spalten, bleibt weiterhin streng verboten. Die Insel ist als permanente Gefahrenzone ausgewiesen. Auch der Aufenthalt am Taal-See ist verboten.

Erst vor zwei Wochen gab es in der US-amerikanischen Yellowstone-Caldera eine phreatische Explosion, die einen hölzernen Laufsteg zerstörte. Theoretisch sind solche Eruptionen auch in der süditalienischen Caldera Campi Flegrei möglich.

Philippinen: Starkes Erdbeben Mw 6,9 am 2. August

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Erdbebenserie mit zwei Erschütterungen im Sechserbereich erschüttern Philippinen – Menschen fliehen auf Straßen

Datum 02.08.2024 | Zeit: 22:23:03 UTC |  8.229 ; 126.603 | Tiefe: 30 km | Mw 6,9

Gestern Abend begann um 22:23:02 UTC eine starke Erdbebenserie vor der Ostküste der philippinischen Insel Mindanao. Das stärkste Beben erreichte eine Magnitude von 6,9 und hatte ein Hypozentrum in 30 Kilometern Tiefe. Das Epizentrum wurde 30 km nordöstlich von Lingig verortet, einem Ort, in dem 6.400 Menschen leben. Es folgte eine Serie starker Nachbeben mit Magnituden im Fünferbereich, die anhielten, bis es um 04:20:26 UTC zu einem weiteren starken Erdbeben der Moment-Magnitude 6,3 kam. Dieses Beben lag mit einer Tiefe von 10 Kilometern relativ oberflächennah. Die Daten stammen vom GFZ Potsdam. Andere Erdbebendienste veröffentlichten leicht abweichende Werte.

Obwohl die Beben stark genug waren, um theoretisch große Schäden zu verursachen, gibt es bisher keine Meldungen über Schäden oder Opfer. Laut PHIVOLCS und dem US-amerikanischen Tsunami-Warnsystem wurde kein Tsunami-Alarm ausgelöst.

Die Erdstöße wurden in einem großen Umkreis von der Bevölkerung gespürt. Dem EMSC liegen Wahrnehmungsmeldungen aus einem Umkreis von etwa 500 Kilometern um die Epizentren vor. Viele Menschen wurden aus dem Schlaf gerissen und flohen in Panik auf die Straßen, wo sie die Nacht im Freien verbrachten, aus Angst vor weiteren starken Beben.

In lokalen Medien wird der Katastrophenschutzbeauftragte Ian Onsing aus der Gemeinde Lingig zitiert, der berichtete, dass das Hauptbeben ziemlich stark war und etwa 10 bis 15 Sekunden dauerte. Bodenbewegungen konnten deutlich gespürt werden. Ein weiterer Katastrophenschutzbeauftragter aus der Gemeinde Hinatuan bemerkte Bodenbewegungen, die bis zu 30 Sekunden anhielten. Einheitlich wird von vielen Nachbeben berichtet.

Tektonisches Umfeld der Philippinen

Das Erdbeben stand in Verbindung mit der Subduktion am Philippinengraben. Dabei handelt es sich um eine 1.325 km lange Tiefseerinne, die bis zu 10.540 m tief ist und den Verlauf der kontinentalen Naht zwischen der ozeanischen Philippinenplatte und Eurasien markiert. Die schwerere ozeanische Krustenplatte gerät unter die leichtere Kontinentalplatte und taucht bis in den Erdmantel ab. Dabei schmilzt das ozeanische Krustenmaterial teilweise und bildet Magma, das hinter der Subduktionszone aufsteigt und an den Vulkanen der Philippinen eruptiert wird. Da der Philippinengraben bis zur indonesischen Insel Halmahera reicht, ist er auch für Vulkanausbrüche in dieser Region verantwortlich. Die Erdbeben entstehen, wenn es zu Verhakungen und Spannungen durch die Plattenbewegungen kommt. Gelegentlich können die Erdbeben auch Vulkanausbrüche triggern.

Die Philippinen werden überdurchschnittlich oft von Erdbeben und Vulkanausbrüchen, aber auch von anderen Naturkatastrophen wie Stürmen, Überflutungen und Erdrutschen heimgesucht. Auch der anthropogene Klimawandel wirkt sich im Bereich der Inseln stärker aus als anderswo. Der Meeresspiegelanstieg schafft ebenfalls zahlreiche Probleme.

Sodaseen: Gemeinsamkeit von Störungszonen

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Gemeinsamkeiten von Störungszonen: Sodaseen im Ostafrikanischen Riftvalley und entlang der San Anderas Fault

Gestern schrieb ich in den News über die Aktivität des außergewöhnlichen Vulkans Ol Doinyo Lengai, der im Ostafrikanischen Grabenbruch liegt. Das brachte mich auf die Idee, das Riftvalley mit der San Andreas-Störung zu vergleichen, die ich im Juli einen Kurzbesuch abstattete.

Beim Ostafrikanischen Grabenbruch handelt es sich um ein über 6000 Kilometer langes divergentes Rift, an dessen Boden sich Sodaseen gebildet haben. Ihr Wasser enthält außergewöhnlich viel Natriumkarbonat, wie es auch in der Lava des Vulkans Ol Doinyo Lengai vorkommt. Auf den ersten Blick haben das Rift Valley und die Region der San Andreas Fault (SAF) nicht viel gemeinsam, doch bei genauerem Hinsehen zeigen sich Parallelen.

Die SAF ist eine wohlbekannte Störungszone in Form einer Blattverschiebung und markiert den Verlauf der Plattengrenze zwischen Nordamerika und dem Pazifik. Am Südende der Störung liegt der Saltonsee, dessen Wasser ebenfalls viel Natriumkarbonat enthält, ebenso wie der Soda Lake in den Carrizo Plains. Was mir bis dato nicht bekannt war, ist der Umstand, dass es auch an anderen Teilen der San-Andreas-Verwerfung Teiche (Sag Ponds) mit Salzansammlungen gibt, die sich in kleinen Depressionen aneinanderreihen und den Verlauf der Scherzone markieren. Laut Schulbuchmeinung sammelt sich in diesen Teichen phreatisches Wasser, sofern sie nicht ausgetrocknet sind, wobei sich die Frage stellt, woher dann die Salzablagerungen kommen.

Für mich hat es den Anschein, als käme dem Natriumkarbonat im Bereich von kontinentalen Störungszonen eine besondere Rolle zu: Es stammt überwiegend aus der Verwitterung von (vulkanischen) Gesteinen, die reich an Kalium und Natrium sind. Die Mineralien lösen sich im Wasser, das sich in den oft abflusslosen Becken sammelt, die sich aufgrund tektonischer Prozesse im Bereich von Störungszonen bilden. Dort verdunstet das Wasser und am Seeboden reichern sich die Salze und Karbonate an. Spekulativ ist, dass das Natrium als Schmiermittel in den Störungszonen fungiert und entlang von Störungen aus dem Boden austritt. Grund für diese Spekulation ist der Umstand, dass es in einigen Sodaseen aktive Salzquellen gibt, die oft als Sodageysire bezeichnet werden.