Vulkanologie: Neues aus Wissenschaft und Forschung

In dieser Kategorie lest ihr über neue Forschungsergebnisse der Geowissenschaftler, die in Studien zur Vulkanologie und Seismologie veröffentlicht wurden.

Island: Studie zur Grabenbildung am 10. November

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Grabenbildung vom 10. November gut dokumentiert – einmalige Gelegenheit für die Forschung

Am 10. November 2023 wurden Geowissenschaftler unterschiedlicher Disziplinen Zeugen einer Grabenbildung, die sie in noch nie dagewesener Genauigkeit dokumentierten. Eigentlich erwarteten sie einen Vulkanausbruch, denn über Wochen hatte sich Magma im Untergrund angesammelt. Doch was sie dann erlebten, überstieg ihre Erwartungen und stellte gleichzeitig für die Bewohner von Grindavík eine Katastrophe dar.

Auch Vnet berichtete in Echtzeit von den Geschehnissen, deren offensichtliche Symptome in Form von Erdbeben auftraten, von denen einige Magnituden im Fünferbereich erreichten. In sozialen Medien berichteten Anwohner von Grindavík von Rissen, die sich in Straßen und Häusern auftaten. Zu diesem Zeitpunkt dachte man noch, diese Risse seien nur Folgen der Erdbeben. Doch wie sich später zeigte, gingen Erdbeben und Rissbildungen mit massiven Erdbewegungen einher, die in dieser Form nur selten wissenschaftlich dokumentiert worden waren. Als klar wurde, dass es sich um einen außergewöhnlich starken seismischen Schwarm handelte, wurden Grindavík und das Geothermiekraftwerk evakuiert.

Erst nach und nach wurde klar, welche massiven Erdbewegungen stattgefunden hatten, und die Forscher staunten nicht schlecht, als sie feststellten, dass man Zeuge einer Grabenbildung geworden war. Sie begannen mit der Auswertung der Daten und veröffentlichten nun eine Studie zu dem Ereignis, an deren Erstellung ein internationales Team beteiligt war. Als Hauptautoren gelten Gregory P. De Pascale und Tomáš J. Fischer. Zudem arbeiteten viele Forscher des IMO und der Universität Reykjavík an diesem Papier mit.

Es wurden sämtliche Daten des Ereignisses ausgewertet, die zur Verfügung standen. Die Daten stammten von seismischen Stationen, Satellitenradar (InSAR), GPS, bodengestützten Geräten sowie drohnengestützten Lidar- und Bildaufnahmen. Zudem wurden präzise Landvermessungen durchgeführt und auch Drohnen zur Erkundung und Vermessung eingesetzt. Bald stand fest, dass sich nicht nur ein paar Risse geöffnet hatten, sondern dass man Zeuge einer Grabenbildung geworden war. Tatsächlich bildeten sich zwei parallel verlaufende Gräben, die sich entlang von Störungszonen absenkten, während der Bereich zwischen den Tälern angehoben wurde und nun einen sogenannten Horst bildet. Solche Horst-und-Graben-Strukturen findet man häufiger entlang von kontinentalen Plattengrenzen. Trotz der Magmaansammlung im Untergrund gehen die Forscher davon aus, dass die Schmelze bei der Grabenbildung eine untergeordnete Rolle spielte und vermuten tektonische Kräfte hinter dem Ereignis. Nichtsdestotrotz kam es parallel zur Grabenbildung zur Intrusion eines magmatischen Gangs. Wahrscheinlich drang das Magma in einen neu gebildeten Riss ein.

Die Untersuchungen ergaben, dass die Gräben größtenteils innerhalb weniger Stunden entstanden, zeitgleich mit der seismischen Aktivität. Das neue System umfasst zwei Täler, fünf Verwerfungen und etwa 12 Spalten, mit einer vertikalen Verschiebung von fast 3 Metern und einer Breite von etwa 4,5 Kilometern – deutlich breiter als die meisten anderen bekannten Grabenstrukturen.

Insgesamt liefert die Untersuchung neue Erkenntnisse über die Entstehung von Gräben und könnte das Verständnis ihrer Bildung und Funktion an ähnlichen Orten auf der Erde und auf anderen Planeten verbessern. (Quelle: https://doi.org/10.1029/2024GL110150)

Popocatepetl: Seismische Tomografie enthüllt Magmenkörper

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Neues Forschungsprojekt enthüllte innere Struktur des Popocatepelt mit Hilfe der seismischen Tomografie

Einem Forscherteam der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko (UNAM) gelang es erstmals, faszinierende Bilder der inneren Struktur des Vulkans Popocatépetl anzufertigen. Diese Aufnahmen reichen bis zu 10 Kilometer Tiefe unter dem Vulkan und enthüllen bisher unbekannte Details aus dem Inneren des Feuerbergs.

Der Popocatépetl ist ein großer Vulkan und hat einen Durchmesser von 25 Kilometern. Sein Gipfel wird von einem elliptischen Krater dominiert, der 600 mal 400 Meter misst. Im Krater gibt es einen Pit, der ca. 110 m tief ist. Der Vulkan ist für seine explosiven Eruptionen berüchtigt und erzeugt täglich Ascheexhalationen.

Aufgrund seiner lang anhaltenden Tätigkeit und seines großen Gefahrenpotenzials ist der Popocatépetl Gegenstand öffentlichen Interesses und wissenschaftlicher Forschungen. Um die Geheimnisse dieses Vulkans zu lüften, hat die UNAM ein seismisches Netzwerk um den Vulkan installiert, das ähnlich wie ein Röntgengerät funktioniert. Nur anstelle von Röntgenstrahlung werden seismische Wellen natürlicher Erdbeben benutzt, um ein dreidimensionales Bild des Untergrunds zu generieren. Mit dieser Methode konnten Bilder des Inneren des Vulkans mit beispielloser Auflösung erstellt werden, die die innere Struktur des Vulkans zeigen. Die Farben in diesen Bildern repräsentieren Anomalien in der Geschwindigkeit der seismischen Wellen, was Rückschlüsse auf die Materialzusammensetzung und die Bewegungswege des vulkanischen Materials im Untergrun erlaubt.

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass es nicht nur einen großen Magmenkörper unter dem Vulkan gibt, sondern dass sich die Schmelze in einer komplexen Struktur mehrerer Reservoris auf unterschiedlichen Ebenen verteilt. Das Fördersystem besteht aus einem Leitungssystem, das sich zwischen Brüchen im Untergrund bildete.

Um diese detaillierten Bilder zu erstellen, verwendeten die Wissenschaftler zwei Methoden: die seismische Interferometrie, die seismisches Umgebungsrauschen nutzt, und die Überwachung der Signale kleiner Erschütterungen im Vulkaninneren mithilfe künstlicher Intelligenz. Die KI half u.a. dabei, schwache seismische Signale zu identifizieren, die sonst nicht erkannt worden wären, und wertete eine Vielzahl an Signalen aus. Somit war man in der Lage, viele Details zu visualisieren, die sonst verborgen geblieben wären.

Diese Forschungsarbeit ermöglicht es, das Verhalten des Vulkans besser zu verstehen und künftige vulkanische Aktivitäten besser vorherzusagen.

Übrigens ist der Popocatepetl in diesen Tagen nur vergleichsweise schwach aktiv. Es kommt täglich zu mehreren Ascheexhalationen, aber stärkere Explosionen treten nur sporadisch auf. Der tremor ist vergleichsweise gering. (Quelle: UNAM)

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.

Island: Neue Erkenntnisse zur Herkunft des Magmas

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Endphase der ersten Fagradalsfjall-Eruption. © Marc Szeglat

Studie zeigt, dass das Magma der ersten Fagradalsfjall-Eruption in der Erdkruste zwischengespeichert wurde

Seit 2021 faszinieren uns die Vulkanausbrüche auf Island. Die Eruptionen auf der Reykjanes-Halbinsel begannen mit den Fagradalsfjall-Feuern und setzten sich seit Oktober 2023 mit den Sundhnúkur-Feuern fort. An beiden, nur wenige Kilometer voneinander entfernten Lokationen, gab es mehrere Intrusionen und Spalteneruptionen, die große Mengen Lava förderten und ausgeprägte Lavafelder entstehen ließen. Wissenschaftler vermuten, dass diese Eruptionen nur die ersten einer Serie sind, die mehrere Jahrzehnte andauern und nach und nach auch auf weitere Spaltensysteme der Reykjanes-Halbinsel übergreifen könnten.

Um zukünftige Ereignisse besser vorhersagen zu können, ist das Verständnis der Eruptionsmechanismen entscheidend. Dazu gehört, wie das Magma entsteht, aufsteigt und gegebenenfalls in Magmenkörpern zwischengespeichert wird, bevor sich ein oberflächennaher magmatischer Gang bildet oder eine Eruption beginnt.

Ein internationales Team aus Geoforschern und Studenten unter der Leitung der Scripps Institution of Oceanography der UC San Diego sammelte fortwährend Lavaproben der basaltischen Eruptionen auf Island sowie von den Ausbrüchen auf La Palma (2021) und am Mauna Loa (2022) und analysierte sie im Labor. Es entstand eine detaillierte Zeitreihenanalyse der geochemischen Komponenten der Lavaproben. Mithilfe von Spektrometern wurden die elementaren Inhaltsstoffe der Gesteinsproben untersucht und die Signaturen bestimmter Isotope wie Osmium analysiert, um Hinweise darauf zu erhalten, unter welchen Bedingungen ein Magma entstanden beziehungsweise gespeichert wurde.

Osmium kommt in unterschiedlichen Isotopen vor, die durch radioaktiven Zerfall von Rhenium entstehen, welches in den Gesteinen der Erdkruste vorkommt. Spuren von Osmium in der eruptierten Lava gelten als Indizien dafür, dass eine Schmelze längere Zeit in der Kruste zwischengespeichert wurde, wo sie mit Krustenmaterial kontaminierte, bevor sie final aufstieg und in Form von Lava eruptierte. Die Forscher entdeckten in den Lavaproben der ersten Fagradalsfjall-Eruption von 2021 hohe Konzentrationen der Osmium-Isotope und schlossen daraus, dass das ursprüngliche Magma vor der Eruption längere Zeit in der Erdkruste zwischengespeichert wurde. Ähnliches konnten sie für die La Palma-Eruption nachweisen, während entsprechende Spuren in der Lava vom Mauna Loa fehlten.

Entgegen früheren Studien, die behaupteten, dass nur das Magma der ersten Eruptionstage der Fagradalsfjall-Eruption in der Erdkruste zwischengespeichert wurde, zeigt die neue Studie, dass auch die Schmelze des späteren Eruptionsverlaufs aus der Erdkruste stammt und nicht, wie bislang angenommen, direkt aus dem Erdmantel aufgestiegen ist. Erste bei späteren Eruptionen im Fagradalsfjall-Gebiet fehlten die Osmium-Isotope und man geht davon aus, dass die Schmelze ohne längeren Zwischenstopp in der Erdkruste eruptierte.

Die Forscher schließen daraus, dass die Bildung größerer krustaler Magmenkörper und die Interaktion der Schmelze mit dem Krustenmaterial eine Voraussetzung für basaltische Eruptionen sind, die große Volumina an Lava fördern. Nachfolgende Eruptionen nutzen dann freie Aufstiegswege, die als Expressautobahnen aus der Tiefe des Erdmantels angelegt sind. (Quelle: nature.com/articles/s41586-024-07750-0)

Norwegen: Große Lagerstätte seltener Erden

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In Norwegen wurde die größte Lagerstätte an Seltenen Erden in Europa entdeckt  – Altes Vulkansystem ist der Ursprung

Norwegen hat im Fen-Karbonatitkomplex Europas größtes Vorkommen an Seltenen Erden entdeckt. Diese Gruppe chemisch ähnlicher Elemente ist für viele Hightech-Anwendungen und grüne Technologien unverzichtbar. Bisher dominierte China den Markt, doch Norwegens Fund könnte diese Abhängigkeit verringern.

Der Fen-Karbonatitkomplex liegt 108 km südwestlich von Oslo und wurde nach dreijährigen Explorationen als Europas größte Lagerstätte für Seltene Erden identifiziert. Im Gegensatz zu anderen Fundorten liegen hier die Elemente in wirtschaftlich abbaubaren Konzentrationen vor, was eine rentable Förderung ermöglicht. Besonders wertvoll sind hier Elemente wie Neodym und Praseodym, die in Magneten verwendet werden. Sie sind wichtige Rohstoffe für die Herstellung von Elektromotoren, Windturbinen und Smartphones.




Was die Entdeckung im Kontext von Vnet besonders interessant macht, ist der Umstand, dass es sich beim Fen-Karbonatitkomplex um eine Lagerstätte magmatischen Ursprungs handelt. Das Gebiet liegt im Bereich des divergenten Oslograbens, wo es während des Erdzeitalters Perm vor gut 60 Millionen Jahren aktiven Vulkanismus gab. Die Bildung der Gesteine der Lagerstätte reicht aber noch viel weiter in die Erdgeschichte zurück: Die Gesteine der Lagerstätte bildeten sich bereits vor gut 580 Millionen Jahren, in einem vulkanischem Fördersystem, in dem karbonatische Schmelze erstarrte. Das Vulkangebiet erodierte im Laufe der Jahrmillionen und heute liegt das Fördersystem mit einem Durchmesser von 2 Kilometern nahe der Oberfläche. Der Schnitt erinnert mich ein wenig an eine Kimberlit-Pipe, und das karbonatische Gestein am Oslograben ein wenig an den Ol Doinyo Lengai im ostafrikanischen Riftvalley. Hoffentlich kommt man nicht auf die Idee, diesen Vulkan abzubaggern.

Die Beschaffung von Seltenen Erden ist oft teuer und unsicher. Rare Earths Norway (REN), das die Abbaurechte besitzt, plant eine nachhaltige Gewinnung und arbeitet dabei mit der Montanuniversität Leoben zusammen. Ziel ist es, die ökologischen Auswirkungen von der Mine bis zum Endprodukt zu minimieren.

Der Fund ist bedeutend, da Europa derzeit fast vollständig auf Importe angewiesen ist, vor allem aus China, das etwa 70 % der globalen Förderung und 90 % der Verarbeitung kontrolliert. Norwegen könnte durch diesen Fund zum wichtigen Akteur auf dem globalen Markt werden und Europas Versorgungssicherheit erhöhen. Dies ist besonders wichtig für Technologien wie erneuerbare Energien und Elektroautos.

Insgesamt hat der Fen-Karbonatitkomplex das Potenzial, sowohl die europäische als auch die globale Versorgung mit Seltenen Erden sicherer und nachhaltiger zu gestalten.

Mars: Raureif im Vulkankrater nachgewiesen

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Internationales Forscherteam entdeckt Raureif in mehreren Vulkankratern auf dem Mars

Eine wichtige Entdeckung machte jüngst ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Schweizers Adomas Valantinas vom Physikalischen Institut der Universität Bern: Mit Hilfe von Bildern und Daten der Raumsonden ExoMars Trace Gas Orbiter und Mars Express wiesen sie Raureif nach, der sich im Krater des größten Vulkans des Sonnensystems gebildet hatte. Die Rede ist vom Olympus Mons, der zur Tharsis-Vulkangruppe gehört. Auch in den Kratern anderer Vulkane dieser Gruppe konnte man eine hauchdünne Reifschicht aus Eiskristallen nachweisen. Diese ist nur wenige Mikrometer dick, zeigt aber, dass sich in den vor Sonnenlicht geschützten Bereichen der Vertiefungen Eis aus der Atmosphäre ablagern kann.

Bei den anderen Vulkanen der Gruppe handelt es sich um Arsia Mons, Ascraeus Mons und Ceraunius Tholus. Genau genommen müsste man die Krater als Calderen bezeichnen. In den riesigen Depressionen ist es hinreichend kalt, sodass sich in der dünnen Mars-Atmosphäre überhaupt Eis niederschlagen kann.

In der Caldera von Olympus Mons konnten die Forscher Raureif in einem nur 30 Minuten anhaltenden Zeitfenster beobachten, als es bei Sonnenaufgang -120 Grad Celsius kalt war und der Boden der Caldera noch im Schatten lag. Die Raureifmengen in allen Kratern zusammen beliefen sich auf ca. 150.000 Tonnen und entsprechen in etwa der Wassermenge, die benötigt wird, um 60 Schwimmbecken nach Olympia-Maßstäben zu füllen.

Raureif entsteht, wenn sich feinste Nebeltröpfchen an unterkühlten Oberflächen ablagern und dort sofort gefrieren. Indirekt beweist der marsianische Raureif, dass es trotz der widrigen Bedingungen auf dem Roten Planeten Luftfeuchtigkeit gibt.

In einer Pressemeldung meinte ein Ko-Autor der Studie, Nicolas Thomas, dass „Winde mit Geschwindigkeiten von bis zu einigen zehn Metern pro Sekunde die Hänge der gewaltigen Berge hinaufsteigen und feuchte Luft von der umliegenden Ebene in höhere Lagen transportieren. Dort kondensiert sie in den schattigen Bereichen der Gipfel und setzt sich als Reif ab – ein ausgesprochen erdähnliches Phänomen.“ Diese Erkenntnisse sind wichtig, um die Dynamik der Mars-Atmosphäre besser zu verstehen. Vielleicht liefern sie auch neue Hinweise darauf, was mit der Atmosphäre unseres Nachbarplaneten geschehen ist, denn sie muss in der Frühzeit des Planeten der Erde ähnlich gewesen sein.

Übrigens, auf dem Foto oben sieht man auch sehr schön die steilen Felsklippen entlang der Basis von Olympus Mons. Sie werden als Indizien dafür angesehen, dass der Vulkan ursprünglich ein Inselvulkan gewesen sein könnte, der sich aus einem flachen Meer erhob.

Studie ergab: Rotation des Erdkerns verlangsamt sich

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Studie bestätigte Verlangsamung der Erdkernrotation – Tageslänge verringerte sich minimal

Eine neue Studie von Forschern der University of Southern California hat gezeigt, dass sich der innere Kern der Erde seit 2010 langsamer dreht als der Erdmantel und die Erdkruste. Diese Entwicklung wurde durch die Auswertung von 143 seismischen Datensätzen von Erdbeben und Atombombentests, die zwischen 1991 und 2023 gesammelt wurden, bestätigt. Vor allem wurden Erdbeben analysiert, die vor der Südspitze Südamerikas ausgingen und den Erdkern durchliefen, wodurch wertvolle Daten zur Rotationsgeschwindigkeit geliefert wurden.

Der innere Erdkern ist eine feste Metallkugel aus Eisen und Nickel mit einem Durchmesser von etwa 1.220 Kilometern. er wird vom äußeren Erdkern umhüllt, der vermutlich aus flüssigem Eisen besteht. Die Rotation des inneren Kerns ist an die Erzeugung des Magnetfelds beteiligt. Während direkte Auswirkungen auf die Plattentektonik und den Vulkanismus schwer zu belegen sind, könnten langfristige geodynamische Prozesse durch Veränderungen in der Rotationsgeschwindigkeit des inneren Kerns beeinflusst werden.

Obwohl bereits frühere Studien Fluktuationen in der Rotationsgeschwindigkeit des inneren Kerns vermuten ließen, überrascht die Entdeckung Wissenschaftler und Laien gleichermaßen und gibt Anlass zu weiteren Untersuchungen.

Forschungsleiter John Vidale und sein Team entdeckten ein V-förmiges Muster in den Seismogrammen, das auf eine Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit um das Jahr 2010 hindeutet. „Als ich die Seismogramme sah, war ich verblüfft“, sagte Vidale. „Doch als wir zwei Dutzend weitere Beobachtungen fanden, war das Ergebnis eindeutig.“

Vordergründig wirken sich die Variationen in der Rotationsgeschwindigkeit des Kerns auf die Tageslänge aus, die ebenfalls im Millisekundenbereich schwankt. Zuletzt wurde die Tageslänge um den Eintausendsten Teil einer Sekunde pro Jahr kürzer. Obwohl es Spekulationen darüber gibt, dass sich diese Rotationsverlangsamung auf die Stärke des Erdmagnetfelds auswirken oder zur Polwanderung beitragen könnte, gibt es hierfür bislang keine wissenschaftlichen Belege. Auch andere Änderungen der Erddynamik lassen sich nicht mit dem untersuchten Phänomen korrelieren. Betrachtet man geologische Zeiträume, lässt sich jedoch nicht ausschließen, dass geodynamische Prozesse beeinflusst werden.

Die neuen Erkenntnisse werfen weitere Fragen auf und erfordern neue Modelle zur Erklärung der Rotationsdynamik des inneren Erdkerns. Forscher planen, ihre seismischen Untersuchungen auszuweiten, um die Mechanismen hinter den Variationen der Rotation des inneren Erdkerns besser zu verstehen und deren mögliche Auswirkungen auf die Erde genauer zu untersuchen.

Hunga-Tonga-Ha’apai-Eruption beeinflusst Klima

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Vulkanausbruch in Tonga könnte globales Wetter bis mindestens 2030 beeinflussen

Dass der Vulkanausbruch des Hunga Tonga-Hunga Ha’apai das globale Wetter beeinflussen könnte, ist keine neue Spekulation. Relativ neu sind jedoch die Erkenntnisse einer Studie, die Ende Mai im Bulletin der Amerikanischen Meteorologischen Gesellschaft veröffentlicht wurde. Demnach kommen die Forscher Martin Jucker, Chris Lucas und Deepashree Dutta zu dem Schluss, dass der Vulkanausbruch das globale Klima bis mindestens zum Jahr 2030 beeinflussen könnte. Grund hierfür sind die enormen Mengen Wasserdampf, die infolge der submarinen Eruption im Januar 2022 bis in die Stratosphäre aufgestiegen sind. Es handelte sich um 146 Millionen Tonnen Wasserdampf, die mit der Eruptionswolke des Vulkans bis auf eine Höhe von 57 Kilometern aufgestiegen sind. Es war der stärkste Vulkanausbruch seit der Tambora-Eruption im Jahr 1815. Der Wasserdampf verteilt sich nur langsam in den hohen Luftschichten und beeinflusst dort die Höhenwinde.

Die Forscher erstellten verschiedene Simulationen von Klimamodellen, bei denen sie die Chemie der Atmosphäre variierten, um die Auswirkungen des stratosphärischen Wasserdampfs auf die Oberflächentemperaturen zu bewerten. Die Simulationen kamen zu dem Ergebnis, dass sich während des Winters auf der Nordhalbkugel der Erde, besonders in den borealen Zonen, die Landmassen erwärmen. In Skandinavien und Nordrussland, aber auch im Norden von Kanada, fallen dadurch die Winter deutlich milder aus und es kann mehr schneien. Aber auch in den gemäßigten Breiten kommt es zu einer Erwärmung. Während des Winters auf der Südhalbkugel kommt es zu einer zusätzlichen Abkühlung, von der besonders Australien betroffen ist. Auch hier können sich die Niederschlagsmengen vergrößern.

Die Forscher verwiesen darauf, dass die Effekte des Vulkanausbruchs komplexer sind als eine bloße Erwärmung infolge der Emission von Treibhausgasen. Die durch den Wasserdampfeintrag in die Stratosphäre ausgelösten Änderungen der Höhenwinde beeinflussen in Zusammenhang mit der Erwärmung der Oberfläche auch Faktoren wie regionale Zirkulationsmuster und Wolkenrückkopplungen. Letztendlich könnte es allein durch das zusätzliche Wasser in der Atmosphäre zu erhöhten Niederschlägen kommen.

Die Forscher schließen mit einem Plädoyer, dass es weitere Forschungen geben muss, um die Effekte der Anomalie auf Klimaphänomene wie El Niño besser zu verstehen.

Ich finde es sehr spannend, wie ein Vulkanausbruch im fernen Tonga das Leben aller Menschen auf diesem Planeten beeinflussen kann. Ein wenig verwunderlich finde ich, dass Mainstreammedien kaum darüber berichten und dass die Erkenntnisse offenbar auch nicht zu den normalen Meteorologen durchgedrungen zu sein scheinen. Denn die extremen Niederschläge der letzten Monate, die mit zahlreichen Flutkatastrophen einhergingen, könnten durch die Phänomene infolge des Vulkanausbruchs in Tonga verstärkt worden sein und nicht ausschließlich durch den anthropogenen Einfluss auf den Klimawandel herrühren. Insofern eine wichtige Erkenntnis, wenn es um Debatten und Maßnahmen zum Klimawandel geht. (Quelle: https://doi.org/10.1175/JCLI-D-23-0437.1)

Island: Magma der Eruptionen aus gleicher Quelle

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Magma aus den letzten 7 Eruptionen hat gleichen Ursprung – Lange Eruptionssequenz auf Reykjanes erwartet

Heute geht ein Bericht durch die Mainstreammedien, der auf Basis einer Pressemeldung der Universität Uppsala beruht, die wiederum im Zusammenhang mit dem Erscheinen einer neuen Studie steht, die von der Fachzeitschrift Terra Nova veröffentlicht wurde. Die meisten Artikel konzentrieren sich in ihrer Berichterstattung auf die bereits bekannte These, die von mehreren Forschern getragen wird, dass der Reykjaneshalbinsel eine lange Eruptionssequenz bevorstehen könnte. Diese könnte Jahrzehnte lang anhalten und verschiedene Spaltensysteme betreffen. Doch die Kernaussage der zugrundeliegenden Forschungsarbeit ist eine andere, denn die Forscher gingen insbesondere der Frage nach, ob die bisherigen Eruptionen aus der gleichen Magmenquelle gespeist wurden, worüber ebenfalls bereits viel geschrieben wurde.

Die Eruptionen begannen im Frühjahr 2021 am Fagradalsfjall und setzten sich im Winter 2023 entlang der benachbarten Sundhnukur-Kraterreihe fort. Die Forscher untersuchten Lavaproben der Eruptionen, um die Entstehungsgeschichte des zugrundeliegenden Magmas zu entschlüsseln. Die Daten aus den petrografischen Untersuchungen wurden in Korrelation zu Daten des Untergrunds gesetzt, die man mit Hilfe der seismischen Tomografie gewonnen hatte.

Obwohl es einige Variationen im Chemismus der Magmen gegeben hat, sind sich die Schmelzen der Eruptionen am Fagradalsfjall und bei Sundhnúkur so ähnlich, dass man von einer gemeinsamen Magmenquelle ausgehen kann. Diese soll sich in 9 bis 12 Kilometern Tiefe unter dem Fagradalsfjall befinden. Von dort geht ein vernetztes Fördersystem ab, in dem sich das Magma teilweise diagonal durch die Erdkruste bewegte und unterschiedlich lange unterwegs war. Möglich ist eine Zwischenspeicherung der Schmelzen, die bei Sundhnúkur eruptierten, in einem flacher gelegenen Zwischenspeicher unter Svartsengi. Es gibt einige Erdbebenmuster, die auf einen flacher liegenden Speicher hindeuten, doch eindeutig nachgewiesen werden konnte dieser Zwischenspeicher nicht.

Frances Deegan, Co-Autorin der Studie und Forscherin an der Universität Uppsala, verweist auf die Bedeutung der Studie, um sich auf zukünftige vulkanische Aktivitäten vorbereiten zu können. (Quellen: Pressetext, Studie)